[發明專利]考慮源-荷不確定性的熱電微能網雙層仿射優化調度方法

在審

• 申請號: 202210291473.6
• 申請日: 2022-03-23
• 公開（公告）號: CN114662756A
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 陳飛雄;蔡明杰;邵振國;陳煜超;林煒暉
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06;G06F17/11;H02J3/00
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 陳明鑫;蔡學俊

本發明涉及一種考慮源?荷不確定性的熱電微能網雙層仿射優化調度方法。該方法通過構建計及損耗的熱電微能網線性能量傳輸模型，解決了不確定性變量在優化過程中因非線性運算造成的保守性擴張問題；并針對日前調度的不同優化重點，分層次的處理不確定因素對優化調度的影響，上層構建區間線性規劃模型，解決日前不確定性機組組合問題，在此基礎上，下層構建仿射優化模型，解決日前不確定性調度優化問題。該方法能夠利用仿射算法追蹤不確定因素傳遞軌跡的固有特性，量化分析各不確定因素對優化調度的影響，改善了所得方案的保守性。

技術領域

本發明涉及一種考慮源-荷不確定性的熱電微能網雙層仿射優化調度方法。

背景技術

日益嚴峻的化石能源枯竭危機和傳統能源結構轉型的迫切需要，使得發展具有更高能源利用效率且能實現多能互補的綜合能源系統成為世界共識。但作為綜合能源系統之一的熱電微能網，因其內部存在的異質負荷隨機波動和多類型能量交互耦合關系，具有復雜多變的運行態勢，加之為減輕碳排放壓力而不斷走高的新能源滲透率，最終使得熱電微能網具有較強的不確定性運行特征，導致其優化調度問題變得復雜難解。因此，有必要量化分析新能源出力和負荷的隨機波動性對熱電微能網優化調度的影響，構建不確定性優化調度模型，實現考慮多重不確定性的微能網優化調度，提高微能網應對不確定性的能力。

目前，熱電微能網不確定性日前優化調度方法大致可分為概率方法和非概率方法。其中，以隨機優化法和模糊法為代表的概率方法，因要求掌握精確的不確定因素概率分布函數或隸屬度函數，而需要大量的歷史數據以支撐不確定性因素建模，致使其應用場合頗為有限；以魯棒優化法和區間優化法為代表的非概率方法雖然易于建模，但也因魯棒優化法需保證最惡劣場景下解的可行性、區間優化法無法考慮不確定性變量間的關聯性，導致所得優化調度方案過于保守。仿射算法作為區間算法的改進算法，在保留區間優化法易于建模優點的同時，能夠通過共享噪聲元考慮不確定性變量間的關聯性。但目前仿射優化法仍處于發展階段，且主要集中于單一的電力系統，尚未有行之有效的熱電微能網日前仿射優化調度方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種考慮源-荷不確定性的熱電微能網雙層仿射優化調度方法，利用仿射算法追蹤不確定因素傳遞軌跡的固有特性，量化分析各不確定因素對優化調度的影響。

為實現上述目的，本發明的技術方案是：一種考慮源-荷不確定性的熱電微能網雙層仿射優化調度方法，包括：

1)依據電網正常運行時電壓在標幺值1附近和熱網各節點供、回水溫度間溫差小的特點，線性化熱電微能網能量傳輸過程，構建熱電微能網線性能量傳輸模型，包括電力系統線性能量傳輸模型和熱力系統線性能量傳輸模型；利用泰勒展開，在熱電微能網線性能量傳輸模型的基礎上，考慮熱電微能網運行的網絡損耗；

2)考慮新能源出力和負荷隨機波動對熱電微能網優化調度的影響，提出上層為區間線性規劃模型、下層為仿射優化模型的熱電微能網雙層仿射優化調度方法。

在本發明一實施例中，所述1)具體實現如下：

1.1)電力系統線性能量傳輸模型構建

電力系統能量傳輸模型如下：

式中：和分別為節點注入有功、無功功率；和分別為節點有功、無功負荷；和分別為線路傳輸的有功、無功功率；V_i^t和V_j^t分別表示節點i、j電壓幅值；表示節點i和j間的相角差；G_ij和B_ij分別為節點導納矩陣的實部和虛部；T表示調度總時段數；N_e表示電網節點總數；