[发明专利]一种储能日前调度混合整数规划的三阶段优化方法及系统

说明书

本发明公开了一种储能日前调度混合整数规划的三阶段优化方法及系统，将大规模混合整数规划转化成小规模的混合整数规划子问题，先求解子优化问题记为子问题一先确定系统储能的部分充电时刻，将子问题一确定的充电状态固定代入子优化问题记为子问题二，确定储能的部分放电时刻，最后固定部分已经确定的充电和放电状态，重新求解原始日前调度优化问题，得到其他的整数变量和连续变量的值，由于两个子问题均为小规模的混合整数规划，求解很快，且嵌入了储能的运行特点，能得到全局最优解，本发明优化效率高，可支撑大规模储能的日前调度决策。

技术领域

本发明属于储能运行与调度领域，涉及了一种储能日前优化的混合整数规划模型的高效优化方法及系统。

背景技术

可再生能源资源的大规模并网增加了电网不确定性，这要求额外的灵活性资源以在系统运行中提供更多的辅助服务。近年来，随着电池的技术优势飞速发展，储能系统受到了越来越多的关注。储能设备可以减少高峰时段的设备负荷，还可以帮助将可再生能源整合到配电网络中。电压-电压优化，电能质量，频率调节，可见，整个电网的可靠性，效率和需求响应都可从储能的运行中受益。

但储能所有者或者投资者的动机是需要在竞争激烈的能源市场中得更多经济收益，尤其是结合电价以及自身负荷需求，这显然是储能投资和运营的重要关注点，而储能的日前调度是一种充分发挥其优势的有效手段，日前调度内在需求控制算法中考虑了电力市场和时变负载。从数学的观点来看，储能日前调度是一个大规模混合整数规划问题，其高效得到全局最优解非常困难。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种储能日前调度混合整数规划的三阶段优化方法及系统，从而提高决策的效率以及经济效益的最大化。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种储能日前调度混合整数规划的三阶段优化方法，该方法结合混合整数的求解方法和储能运行特点，可将大规模混合整数规划转化成小规模的混合整数规划子问题，先求解子优化问题记为子问题一先确定系统储能的部分充电时刻，将子问题一确定的充电状态固定代入子优化问题记为子问题二，确定储能的部分放电时刻，最后固定部分已经确定的充电和放电状态，重新求解原始日前调度优化问题，得到其他的整数变量和连续变量的值，由于两个子问题均为小规模的混合整数规划，求解很快，且嵌入了储能的运行特点，能得到全局最优解，故本专利所提求解方法效率高，可支撑大规模储能的日前调度决策。

具体包括以下步骤：

设日前控制总时段为T，储能的个数B，t∈(0,1,2,…,T)，b∈(1,2,…,B)

步骤1：通过负荷预测得到储能所在园区下一日的负荷值P_Ld(t)；

步骤2：通过新能源功率预测得到储能所在园区下一日的新能源出力值P_ph,i(t)；

步骤3：求解子优化问题子问题一，得到Θ_d＝{(i,t)B_d,i(t)≥0.9}；

步骤4：赋值操作：

步骤5：固定求解子优化问题子问题二，得到Θ_c＝{(i,t)B_c,i(t)≤0.1}；

步骤6：赋值操作：

步骤7：固定以及重新求解(1)～(6)组成的优化问题，得到全部的变量的最优解。

本发明相比现有技术，具有以下有益效果：

本发明结合混合整数的求解方法和储能运行特点，可将大规模混合整数规划转化成小规模的混合整数规划问题，求解效率高，可支撑大规模储能的日前调度决策。

具体实施方式