[發明專利]一種自適應不確定性的電力系統動態經濟調度方法

在審

• 申請號: 202210560992.8
• 申請日: 2022-05-23
• 公開（公告）號: CN114897388A
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 汪旸;王春明;廖思陽;朱可凡;魏聰穎;徐箭;劉亦朋
• 申請（專利權）人: 國家電網公司華中分部;武漢大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06;H02J3/00;H02J3/46
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 許蓮英

本發明提出了一種自適應不確定性的電力系統動態經濟調度方法。在新能源大規模并網的背景下,電源側的不確定性將給調度問題帶來新的挑戰，現有調度策略可能失去原有效力。本發明搭建了電力系統經濟調度模型，并完成了對電力系統環境感知方法設計，再利用深度強化學習的思想，提出了一種自適應不確定性的調度方法，針對不確定性電力系統對方法機制進行了改進。

技術領域

本發明屬于電力系統自動化技術領域，尤其涉及一種自適應不確定性的電力系統動態經濟調度方法。

背景技術

對于考慮了風光出力不確定性的經濟調度問題。一種思路是采用確定性調度模型，根據確定好的風、光出力預測曲線制定發電計劃并預留足夠的備用容量以應對不確定性，備用容量可以由常規機組、需求響應、電動汽車、儲能等直接或間接提供，隨著新能源更大規模并網，確定性調度模型的經濟性問題將日益突出。另一種思路是采用不確定性調度模型，不確定性調度模型通過前文對不確定性的概率建模考慮了間歇性電源的電源特性。采用不確定性調度模型最核心的一點還是對不確定性進行建模，而復雜的隨機性背景下建模的難度很大且準確度難以保證。

本發明基于深度強化學習理論，提出了一種考慮到動態經濟調度時序相關性，無需對環境不確定性進行建模，能以表演者-評論家模式自適應光伏和風電的隨機波動的動態經濟調度方法。本發明以系統環境感知為輸入，調整常規發電機組出力和備用容量，實現電力系統動態經濟調度。

發明內容

為了解決現有技術所存在的技術問題，本發明提出了一種自適應不確定性的電力系統動態經濟調度方法。

本發明的技術方案為一種自適應不確定性的電力系統動態經濟調度方法，其特征在于源荷側不確定性的自適應，包括以下步驟：

步驟1，導入電力系統中每個調度時段的狀態變量，所述電力系統每個調度時段的狀態變量包括每個調度時段的發電機組狀態變量、每個調度時段的新能源狀態變量、每個調度時段的負荷狀態變量。得到的數據包含了所有調度時間段的狀態，調度日數為D，以每個調度日作為一個調度周期，每個調度周期包含了T個調度時段。以下表述某個調度時段t的狀態空間表述方法：

首先需要觀測發電機組的出力值、向上備用容量、向下備用容量，N臺發電機組的狀態空間可用下式歸納：

s_G,t＝(P_1,t,P_2,t…P_N,t,U_1,t,U_2,t…U_N,t,D_1,t,D_2,t…D_N,t)

式中，下標中t表示第t個調度時刻，s_G,t表示發電機組狀態空間，下標數字1，2，…N代表發電機編號，P代表功率，U代表發電機向上備用容量，D代表發電機向下備用容量。

其次對于具有隨機性的光伏出力、風電出力、負荷，不僅考慮了其實時值的大小，還考慮了其時序相關性而引入其一次導數和二次導數：

s_M,t＝(P_PV,t,P_WT,t,P_L,t,P_PV,d1,t,P_WT,d1,t,P_L,d1,t,P_PV,d2,t,P_WT,d2,t,P_L,d2,t)

式中，下標中t表示第t個調度時刻，s_M,t表示第t個調度時段的隨機狀態空間，P_PV,t為第t個調度時段光伏出力，P_WT,t為第t個調度時段風機出力，P_L,t為第t個調度時段負荷需求；下標中d1表示一次導數，d2表示二次導數，第t個調度時段的一次導數和二次導數求解方法如下：