[发明专利]一种考虑系统综合不确定性因素的能量枢纽随机规划方法

说明书

本发明提供一种考虑系统综合不确定性因素的能量枢纽随机规划方法，涉及能源互联网技术领域。本发明通过确定系统综合不确性因素，基于蒙特卡罗法生成含有不确定性因素的随机场景，利用概率密度函数对系统综合不确定性因素进行表征，以经济性最优为规划目标确定能量枢纽内组件的数量和容量大小，综合考虑能量枢纽内生产设备、转化设备以及储能装置的初始安装费用、运行维护费用以及失负荷惩罚成本，在满足能量枢纽各类约束的条件下，建立随机规划模型，对随机规划模型进行求解得到能量枢纽组件的适当数量和容量大小，使其综合成本最低，同时提高了能量枢纽规划的准确性和可靠性。

技术领域

本发明涉及能源互联网技术领域，尤其涉及一种考虑系统综合不确定性因素的能量枢纽随机规划方法。

背景技术

环境污染和能源危机促进了对电、天然气、热等多种能源协同规划运行的研究。能量枢纽能够表现电力、天然气和供热负荷等能源之间的耦合关系，是能源互联网中重要组成部分。能量枢纽规划对于促进可再生能源消纳、提升能源利用效率具有重要意义。现阶段，我国能量枢纽的规划优化已具有一定研究，但在实际规划过程中会面临许多系统内不确定因素，如风速变化、负荷需求侧响应、市场价格和枢纽内组件的随机启停等，这些因素会影响能量枢纽规划的准确性和可靠性。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种考虑系统综合不确定性因素的能量枢纽随机规划方法，发明方案如下：

一种考虑系统综合不确定性因素的能量枢纽随机规划方法，包括以下步骤：

步骤1、确定系统综合不确性因素，包括风速变化、负荷需求、市场价格和枢纽内组件的随机启停；

所述风速变化、负荷需求、市场价格和枢纽内组件的随机启停，分别基于风力发电模型、综合需求侧响应模型、价格模型、组件可用性模型进行计算；

所述风力发电模型表示为:

上式中v_r和分别代表切入风速，额定风速和切出风速，为已安装风电机组额定输出功率；

所述综合需求侧响应模型包括可平移类负荷和可转移类负荷，其中所述可平移类负荷表示为：

W_i,j,t＝W_i^Nε_i,j,t

上式中w_i,j,t和分别为用户j第i类可平移类负荷在时刻t的功率值和额定功率，对于电负荷其为电功率值，对于冷/热负荷则为冷/热功率值；ε_i,j,t表示在时刻t用户j的第i类可平移类负荷启动状态的0-1变量，ε_i,j,t＝1和ε_i,j,t＝0分别表示在时刻t用户j的第i类可平移类负荷启动和不启动；和H_i分别为第i类可平移类负荷习惯开始使用时间、结束使用时间和负荷持续时间；

所述可转移类负荷表示为：

上式中和S_k，t分别为第k辆EV在时刻t的充电功率state of charge和荷电状态SOC；和E_EV,k分别为第k辆EV的充电效率和蓄电池容量；和分别为第k辆EV蓄电池所允许的最小SOC和最大SOC；t_ari.k和t_dep.k分别为第k辆EV接入和离开电力系统的时刻；为第辆EV的最大充电功率；

所述价格模型表示为：