[发明专利]含高密度间歇性能源的交直流微电网不确定优化运行方法

说明书

一种含高密度间歇性能源的交直流微电网不确定优化运行方法：根据微电网特点，在考虑到间歇性能源出力不确定的基础上构建风光出力模糊随机模型、柴油发电机燃料成本模型和储能成本模型；结合微电网网架结构特点以及大量间歇性能源接入导致出力波动性大的问题，建立最小化交直流混合微电网综合运行成本的模糊随机优化模型和最小化调整费用的实时不平衡功率调整模型；利用模糊随机不确定性交替方向乘子优化算法，对最小化交直流混合微电网综合运行成本的模糊随机优化模型进行求解，获得交直流混合微电网运行方案。本发明可以有效提高含高密度间歇性能源的微电网调度计划的准确性，降低不平衡功率，减少因日前调度偏差引起的不平衡功率调整支出。

技术领域

本发明涉及一种微电网优化运行方法。特别是涉及一种含高密度间歇性能源的交直流微电网不确定优化运行方法。

背景技术

与传统电网相比，微电网具有供电可靠性高、环境友好等优点，能有效弥补集中式发电、高压大功率传输存在的不足，是未来负荷和分布式电源的主要接入方式，同时也是智能配电网的重要组成部分。

按照网架结构微电网可以分为交流微电网、直流微电网和交直流混合微电网。交直流混合微电网因其兼具有交流微电网和直流微电网的优势，方便多种形式的分布式电源接入，是一种很有发展前景的微电网结构。

随着微电网数量及规模的增加，以间歇性能源渗透率高和接入位置多为特征的含高密度间歇性能源微电网逐步发展为微电网的主要形式之一。含高密度间歇性能源的微电网对大电网带来的影响将不可忽略。若微电网毫无计划地把大电网作为理想电源维持微网内部实时功率平衡，会导致大电网内潮流变化过大，影响大电网安全稳定运行。因此微电网应当在日前制定准确的调度计划并上报大电网，运行中尽量减少不平衡功率发生。由于交直流混合微电网内部结构复杂，需协调诸多交直流设备，给微电网优化调度带来不小的挑战。

目前国内外针对交直流混合微电网的研究大多集中在控制策略方面，而对混合微电网经济运行的研究还较少。现有研究能够通过计及实时电价影响以及不平衡功率调节手段来调整功率分配，实现微网负荷与发电功率平衡，但均未考虑间歇性能源出力不确定性带来的影响。在分布式电源中广泛应用的风力发电和光伏发电实际出力常常与预测值之间有明显的偏差，这会导致日前调度方案偏离实际最优方案。

智能电网的发展伴随着两大特征，一是调度过程中需采集、分析的数据快速增加，所需的调度模型及算法更加复杂，二是应对于电力系统大数据的需求，数据采集存储也更加分散化。与传统微电网相比，含高密度分布式电源接入的交直流混合微电网具有结构复杂，潮流不确定性大、需要调度计算复杂的特点。为了降低集中求解的难度，减少通信带宽的要求，分布式计算是一种降低计算复杂度、提高运算效率的有效方法，同时可以实现交流区和直流区计算的解耦。因此寻求一种适用于分析处理大数据的分布式算法很有必要。不确定性交替方向乘子法(Alternating Direction Method of Multipliers，ADMM)是一种基于对偶分解法和拉格朗日乘子法的面向大规模优化问题的一种分布式求解方法，在处理含有高维变量、大数据方面具有显著优势。但由于交直流混合微电网优化模型中存在许多不确定变量，不能直接应用典型的ADMM算法进行求解

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够解决高密度间歇性能源接入给交直流混合微电网带来的日前调度偏差大问题的含高密度间歇性能源的交直流微电网不确定优化运行方法。

本发明所采用的技术方案是：一种含高密度间歇性能源的交直流微电网不确定优化运行方法，包括如下步骤：

1)根据微电网特点，在考虑到间歇性能源出力不确定的基础上构建风光出力模糊随机模型、柴油发电机燃料成本模型和储能成本模型；

2)结合微电网网架结构特点以及大量间歇性能源接入导致出力波动性大的问题，建立最小化交直流混合微电网综合运行成本的模糊随机优化模型和最小化调整费用的实时不平衡功率调整模型；