[发明专利]一种基于概率预测的配电网分布鲁棒优化调度方法

说明书

本发明公开了一种基于概率预测的配电网分布鲁棒优化调度方法，步骤：采用概率分布区间，构建基于概率预测的模糊集；根据构建的模糊集，构建基于分布鲁棒优化的配电网调度模型；应用仿射策略和强对偶理论，将建立的配电网调度模型转化为混合整数线性规划问题；求解混合整数线性规划问题，得到配电网分布鲁棒优化调度的最优决策。本发明采用基于概率预测的模糊集，能精确地刻画不确定参数的概率分布，从而提高解的真实性和有效性。本发明能将分布鲁棒优化模型转化为易解的混合整数线性规划问题，提高了计算效率，降低了求解难度。

技术领域

本发明属于电力系统调度领域，特别涉及了一种分布鲁棒优化方法。

背景技术

随着社会的高速发展、环境污染和能源短缺问题的日益严重，化石能源等非可再生能源已不足以支撑人类社会的可持续发展。根据美国能源信息管理局于2019年发布的International Energy Outlook提及，2020-2050年间世界范围内电力需求将大幅度提高，且电力供应将发生重大变化：1)可再生能源发电增量将处于首位，至2025年，可再生能源发电将取代燃煤发电成为首要发电能源；2)燃气轮机以其建设周期短、响应快速、清洁环保等优势，将得到快速发展。

可再生能源出力的随机性和间歇性给电力系统安全稳定运行带来巨大挑战。分布鲁棒优化作为一种新的不确定优化方法，能克服随机规划对精确概率分布过于依赖以及计算量过大的问题，并有效避免传统鲁棒优化过于保守的问题，近年来，逐渐被应用于电力系统优化领域。然而，当前分布鲁棒优化方法大多采用不确定参数的统计规律(如一阶和二阶矩信息)构建模糊集，对不确定参数的刻画较为粗糙，导致所获得的优化结果与实际情况有所偏差。并且，目前分布鲁棒优化模型的求解大多将其转化为半定规划或二阶锥规划问题，导致求解困难且计算效率低。

发明内容

为了解决上述背景技术提到的技术问题，本发明提出了一种基于概率预测的配电网分布鲁棒优化调度方法。

为了实现上述技术目的，本发明的技术方案为：

一种基于概率预测的配电网分布鲁棒优化调度方法，包括以下步骤：

(1)采用概率分布区间，构建基于概率预测的模糊集；

(2)根据步骤(1)构建的模糊集，构建基于分布鲁棒优化的配电网调度模型；

(3)应用仿射策略和强对偶理论，将步骤(2)建立的配电网调度模型转化为混合整数线性规划问题；

(4)求解步骤(3)的混合整数线性规划问题，得到配电网分布鲁棒优化调度的最优决策。

进一步地，步骤(1)的具体过程如下：

(101)采用概率预测方法，获得K个连续的可再生能源出力预测区间及其区间概率，其中K为区间数；

(102)根据获得的预测区间和区间概率，构建基于概率预测的模糊集F：

上式中，w_t为t时段可再生能源出力；P为w_t的概率分布；R为w_t所有可能的出力情况；P(R)为w_t所有可能的概率分布；W_k为w_t第k个区间的不确定集合；p_k为w_t第k个区间的概率；E_p表示取期望值；μ_t和为w_t期望值的下、上限；w_k,t和分别为w_t第k个区间的下、上限。

进一步地，步骤(2)的具体过程如下：