[发明专利]一种多能互补系统多时间尺度优化调度方法

权利要求书

1.一种多能互补系统多时间尺度优化调度方法，该方法包括以下步骤：

步骤1：获取可再生能源及负荷的日前预测功率；

步骤2：计及多能互补系统中供能设备转化效率的非线性，基于逐步分段逼近法，将效率曲线线性化；

步骤3：构造多能互补系统的日运行成本函数；供能设备的启停成本，如下所示：

式中，分别为开、停机标识符，其中，“1”表征启停状态发生变化，“0”表征启停状态未发生变化；为设备i每次开、停机的费用，为设备i在时段t产生的启停成本；

燃气轮机、燃气锅炉产生燃耗成本的二次函数如下所示：

式中，为设备i在时段t的天然气燃烧成本；为天然气在时段t的价格；a_i、b_i、c_i分别为设备的燃耗系数，P_i,t为设备在时段t输出的功率；

储能的运行成本如下所示：

式中，为储能i在时段t的运行成本，分别为最大充能功率最大放能功率对应的充、放能成本；为储能i在时段t的充、放能功率；

多能互补系统的日运行成本如下所示：

式中，T为优化调度的总时段数，Δt为每个时段的时长；为系统在时段t向上级电网购买的电能，为时段t的电价；n₁、n₂分别为燃气设备、储能的总台数；

步骤4：以最小化系统的日运行成本为目标，优化系统中的可调资源，制定多能互补系统在日前各时段内的出力计划，包括供能设备的输出功率，储能的充、放能功率；在进行运行成本优化时，各约束条件如下所示：

P_i,min≤P_i,t≤P_i,max (10)

ΔP_i,down≤P_i,t-P_i,t-1≤ΔP_i,up (11)

其中，式(10)为设备的出力约束，P_i,max、P_i,min分别为出力上、下限；式(11)为设备的出力爬坡约束，ΔP_i,up、ΔP_i,down分别为爬坡速率上、下限；式(12)至式(15)为储能约束，具体而言，式(12)为储能的充、放能功率约束；式(13)为储能的能量耦合约束，为时段t及t-1内储能i的能量水平，δ为0-1变量，表征储能的充、放能状态，η^ch、η^dis分别为充、放能效率；式(14)为储能的能量回归约束，为储能首、末时刻的能量水平；式(15)为能量水平约束，分别为最大、最小荷能水平；

步骤5：引入日内滚动与实时调整环节，对日前计划结果进行修正。

2.如权利要求1所述一种多能互补系统多时间尺度优化调度方法，其特征在于：在步骤1中，可再生能源涉及风电、光伏，负荷涉及电负荷及热负荷。

3.如权利要求1或2任一项所述一种多能互补系统多时间尺度优化调度方法，其特征在于：在步骤2中，

为了使分段结果尽可能地逼近原始曲线，应使两者包围形成的三角形面积之和最小，即：

式中，N_s为总的分段数；x_i-1、x_i分别为第i个分段的左、右端点，y(x_i)、y(x_i-1)为对应的纵坐标值；

在任一时段t，供能设备的功率输出只处于某个分段内，即：

λ_j,tx_j-1≤X_j,t≤λ_j,tx_j (3)

式中，λ_j,t为0-1变量，X_j,t为供能设备在时段t时位于分段j上的出力。