[發明專利]考慮源荷雙重不確定性的電力系統多階段魯棒機組組合決策方法

有效

• 申請號: 202110645223.3
• 申請日: 2021-06-09
• 公開（公告）號: CN113239574B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 張亞超;謝仕煒
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06;G06F111/04;G06F113/06
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 丘鴻超;蔡學俊

本發明提出一種考慮源荷雙重不確定性的電力系統多階段魯棒機組組合決策方法，其建立了考慮風電和負荷不確定性的電力系統多階段魯棒機組組合模型。首先，針對風電出力和電力負荷的不確定性，構造基于其上、下邊界的高維不確定集；然后，結合電力系統調度的序貫決策特點，建立基于該高維不確定集的多階段魯棒機組組合模型；最后，結合線性仿射規則和魯棒對等變換，將上述min?max形式的魯棒優化問題轉化為混合整數線性規劃問題進行求解。該方法可應用于含風電電力系統的機組組合決策制定，有利于提高不確定運行條件下電力系統調度決策的可靠性和有效性。

技術領域

本發明屬于(含可再生能源的)電力系統調度自動化技術領域，涉及一種考慮源荷雙重不確定性的電力系統多階段魯棒優化調度方法。

背景技術

目前，針對不確定運行條件下電力系統調度方法的理論研究，魯棒優化方法僅需根據不確定量的上、下邊界構造不確定集合，無需對不確定量的概率分布特性進行建模，因此其建模求解簡單從而得到廣泛應用。根據傳統魯棒優化方法所建立的兩階段魯棒機組組合模型分為預調度階段和再調度階段兩個階段。對于再調度階段中的某個調度時段而言，不確定量在整個再調度階段內所有時段的不確定實現都是假定預先已知的。然而，在電力系統的實時調度過程中，對于某一調度時段而言，只有該調度時段及之前時段的不確定量實現信息是已知的，該調度時段之后所有時段的不確定量信息是未知的。在兩階段魯棒機組組合模型中，考慮融入未來時段不確定量信息來確定當前時段調度決策，該建模思想不符合電力系統的非預期性序貫決策過程，其機組組合決策無法保證電力系統運行的可靠性。

發明內容

有鑒于此，為了彌補現有技術的空白和不足，本發明基于電力系統實時調度的非預期性序貫決策特性，提出一種考慮源荷雙重不確定性的多階段魯棒機組組合決策方法，結合線性決策規則和魯棒對等變換方法進行求解，尋求不確定運行條件下的最優調度決策方案。以彌補現有兩階段魯棒機組組合決策方法的缺陷，獲得不確定運行條件下電力系統的有效調度決策。

本方法建立了考慮風電和負荷不確定性的電力系統多階段魯棒機組組合模型。首先，針對風電出力和電力負荷的不確定性，構造基于其上、下邊界的高維不確定集；然后，結合電力系統調度的序貫決策特點，建立基于該高維不確定集的多階段魯棒機組組合模型；最后，結合線性仿射規則和魯棒對等變換，將上述min-max形式的魯棒優化問題轉化為混合整數線性規劃問題進行求解。該方法可應用于含風電電力系統的機組組合決策制定，有利于提高不確定運行條件下電力系統調度決策的可靠性和有效性。

本發明具體采用以下技術方案：

一種考慮源荷雙重不確定性的電力系統多階段魯棒機組組合決策方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1:根據風電出力和電力負荷的波動區間的上下邊界，構造反映電力系統源荷波動特性的高維不確定集；

步驟S2:以風電、負荷的日前預測值和不確定集為基礎，建立電力系統多階段魯棒機組組合模型的目標函數和運行約束條件；

步驟S3:引入線性仿射規則將步驟S2中建立的含min-max結構的魯棒機組組合模型轉化為含不確定量的單層優化問題；

步驟S4:結合魯棒對等變換，將步驟S3中含不確定量的單層優化問題轉化為確定性的混合整數線性規劃問題進行求解。

進一步地，步驟S1具體包括以下步驟：

步驟S11：分別構造t時段的風電出力和電力負荷不確定集合：