[发明专利]一种基于分布鲁棒优化方法的综合能源系统优化调度方法

说明书

本发明公开了一种基于分布鲁棒优化方法的综合能源系统优化调度方法，该方法将综合需求响应和供热网、供气网管道储能协同建模为虚拟储能，可以提高综合能源系统的调度灵活性，并利用基于Wasserstein距离的分布鲁棒优化方法来处理综合能源系统中分布式可再生电源出力的不确定性。本发明方法求得的综合能源系统分布鲁棒优化调度方案具有较好的经济性和鲁棒性，且通过改变置信水平的值和分布式可再生电源出力预测误差的历史样本数量，可以灵活地调整综合能源系统分布鲁棒优化调度方案的经济性和鲁棒性。

技术领域：

本发明涉及电力系统领域，具体涉及一种基于分布鲁棒优化方法的综合能源系统优化调度方法。

背景技术：

在能源互联网的背景下，综合能源系统(integrated energy system,IES)具有多能互补特性，可以提高能源利用效率，其优化调度已成为近年来的研究热点。

分布式可再生电源的出力不确定性可能会影响综合能源系统调度策略的经济性和稳定性。处理分布式可再生电源出力不确定性的常用方法是随机规划方法和鲁棒优化方法。然而，随机规划方法的求解结果过于乐观且求解时间较长，而鲁棒优化方法的求解结果过于保守。在此背景下，分布鲁棒优化方法基于随机变量的统计信息建立一个包含所有可能的概率分布的模糊集合，可以克服随机规划和鲁棒优化方法的缺点，从而有效地处理分布式可再生电源的出力不确定性。

在综合能源系统背景下，传统的电力需求响应拓展为综合需求响应。此外，供热网和供气网的传输延时特性可以建模为管道储能。若将综合需求响应和管道储能协同建模为虚拟储能，可以为综合能源系统的多能互补提供更大的灵活性，进而提高综合能源系统优化调度的经济性。

发明内容：

本发明主要解决的技术问题是采用基于Wasserstein距离的分布鲁棒优化方法，提供一种基于分布鲁棒优化方法的综合能源系统优化调度方法。

本发明的技术方案如下：

一种基于分布鲁棒优化方法的综合能源系统优化调度方法，包括：

构建综合能源系统中的虚拟储能模型；

采用基于Wasserstein距离的分布鲁棒优化方法，构建综合能源系统中分布式可再生电源出力不确定性的模糊概率分布集合；

基于所述虚拟储能模型和所述模糊概率分布集合，构建综合能源系统分布鲁棒优化调度模型，求解出基于分布鲁棒优化方法的综合能源系统优化调度策略。

优选地，所述综合能源系统中的虚拟储能包括综合需求响应、供热网管道储能以及供气网管道储能。

优选地，所述构建综合能源系统中的虚拟储能模型，包括：

首先对综合需求响应进行建模，综合需求响应包括负荷中断约束和负荷转移约束，其中，综合需求响应中的负荷中断约束表示为：

式中，上标t表示调度周期t，下同；是综合需求响应中电负荷的中断功率；是电负荷中断的最大比例；是综合能源系统中的电负荷；

综合需求响应中的负荷转移约束表示为：

式中，是综合需求响应中电负荷的转移功率；和分别是综合需求响应中的移出电功率和移入电功率的二进制系数；和分别是综合需求响应中的移出电功率和移入电功率；是电负荷转移的最大比例；

接着对供热网管道储能进行建模，采用节点法对供热网中管道的温度准动力学和热损失进行建模，则供水管道p的出口热水温度表示为：