[发明专利]计及不可控发电机功率跟踪的交直流微网鲁棒调度方法

说明书

本发明公开了一种计及不可控发电机功率跟踪的交直流微网鲁棒调度方法，包括以下步骤：步骤10)获取不确定性预测参数，建立不确定性集；步骤20)基于步骤10)建立的源荷不确定性集，线性化不可控发电机组的出力约束；步骤30)获取微网中各设备的运行成本系数和运行限值，基于步骤10)和步骤20)建立交直流微网的鲁棒优化模型；步骤40)求解鲁棒优化问题：利用嵌套型列约束生成算法迭代求解该鲁棒问题，获得交直流微网的鲁棒运行计划。该方法考虑到微网中可再生能源发电机组的功率不可调节特性，通过机组启停和出力的协调调度实现交直流微网的鲁棒优化调度，满足不可控发电机组的功率跟踪需求，为制定交直流微网的运行计划提供重要参考指导。

技术领域

本发明属于微电网的能量管理和经济调度技术领域，具体来说，涉及一种计及不可控发电机功率跟踪的交直流微网鲁棒调度方法。

背景技术

以化石燃料为基础的传统发电方式给自然环境带来了巨大的污染，因此越来越多的可再生清洁能源通过微网接入了电力系统，电网中可再生能源的渗透率逐步提高。由于可再生能源的发电成本较低，微网管理者希望能够较多地利用可再生发电机组为负荷供电以降低系统的运行成本；但可再生能源的不确定性和波动性很强，其发电机组在实际调度中常被看作不可控机组，因此发电功率通常会跟踪可再生能源转换后的最大功率。

已有研究将可再生能源发电机组作为不可控机组来跟踪最大功率，通过其他可控机组的协调出力来平抑可再生发电功率的波动，保证了系统的安全运行。然而对于计及不确定性的微网鲁棒优化调度常出现可再生发电出力位于偏差区间上限的情况，发电机组的不可控会导致可再生发电功率过大而无法消纳，此时为了保证系统的安全运行只能将机组切出运行。因此针对不可控发电机组需要考虑其启停与不确定性的协调优化以保证微网系统的安全运行。

发明内容

技术问题：本发明所要解决的技术问题是：提供一种计及不可控发电机功率跟踪的交直流微网鲁棒调度方法。该方法为了实现在不确定场景下对不可控发电机组的协调调度，将机组启停作为鲁棒模型的第一阶段优化变量，并利用大M法对模型中的双线性项进行线性化处理。利用嵌套型列约束生成算法和求解器能够快速求解该鲁棒优化问题，获得最恶劣场景下的最小运行费用和微网的鲁棒调度计划。

技术方案：本发明的计及不可控发电机功率跟踪的交直流微网鲁棒调度方法，包括以下步骤：

步骤10)获取不确定性预测参数，建立不确定性集；

步骤20)基于步骤10)建立的源荷不确定性集，线性化不可控发电机组的出力约束；

步骤30)获取微网中各设备的运行成本系数和运行限值，基于步骤10)的不确定性集和步骤20)的线性不可控发电机组的出力约束建立交直流微网的鲁棒优化模型；

步骤40)利用嵌套型列约束生成算法迭代求解步骤30)建立的交直流微网的鲁棒问题，获得交直流微网的鲁棒运行计划。

进一步的，本发明中，所述步骤10)中，所获取的不确定性预测参数包括源荷不确定性预测的标称值、上偏差值、下偏差值、时段预算数、双向换流器不确定性的时段预算数，将不确定性预测参数代入下式建立不确定性集：

式中，为源荷单元的不确定性集；和分别是t时段单元的运行功率实际值和不确定性预测的标称值；和为t时段单元不确定性预测的上偏差值和下偏差值；和分别为t时段单元的上偏差引入参数和下偏差引入参数；N_t为一个调度周期总时段数；为单元不确定性预测的时段预算数；表示存在源荷不确定性的单元，其中WT、PV、LA、LD分别为交直流微网中的风机、光伏、交流负荷及直流负荷，R为双向换流器的不确定性集；r_t为时段内双向换流器的运行状态，1表示该时段内双向换流器正常运行，0表示双向换流器断开，为双向换流器不确定性的时段预算数。

进一步的，本发明中，所述步骤20)的具体流程为：