1.一种考虑多微网孤岛运行时间不确定性的故障管理方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:S1:考虑离散时间模型,设定调度周期为24h,进行离散化处理,均分为T个时段,对于任意第k时段,有k∈{1,2,...,T},且第k时段的时长为Δt;
S2:假设分布式能源微电网的总数为N,根据已有的RES输出以及负荷预测,建立日前预测模型;
S3:在分布式能源随机系统中使用最大功率点跟踪方法,计算分布式能源随机系统的有功输出功率和基本负荷预测,根据RES输出、负荷预测和不确定的孤岛时间,采用MC方法生成随机场景;
S4:根据每一个微网的供需关系,实时确定当前电价,根据步骤S1~S4建立微电网运行总成本模型;
S5:最小化系统中单个微电网成本,其中包括:基本成本、用户补偿成本;
S6:故障状态下,基于有限时域滚动优化框架,对每个微电网进行优化,使其达到最佳运行状态;将优化过程中的当前系统运行状态作为下个优化过程的初始状态,从而获得未来短期风光出力预测和短期负载预测,进行实时修正系统偏差;
S7:引入非合作博弈,建立非合作博弈模型,根据步骤S6~S7得到策略集合,各微网基于实时电价机制寻找最优决策,并计算其是否达到纳什均衡;重复步骤S5~S7,当已确定获取最佳方案时,多微网系统整体达到最优,终止博弈,得到最优故障管理策略。
2.如权利要求1所述的一种考虑孤岛运行时间不确定性的多微网故障管理方法,其特征在于,所述步骤S2中,分布式能源微电网的总数为N,对于任一微电网i={1,2…N},预测模型表示如下:式中: 表示第i个微电网在k时段内风机、光伏和负荷的实际出力;n=1,2,3,分别对应风机、光伏与基本负荷;Rn服从U(-1,1)分布值;τ表示预测的时间长度;当τ=24时,代表此时为日前预测模型; 表示风机、光伏和负荷的预测阈值; 式中: 预测误差的基本不确定度百分比,J表示预测误差的基本不确定度百分比。
3.如权利要求1或2所述的一种考虑孤岛运行时间不确定性的多微网故障管理方法,其特征在于,所述步骤S3的过程如下:基于分布式能源随机系统的有功输出功率和基本负荷预测,第i个微网的风机、光伏出力与基本负荷预测表达式分别为:主电网与微电网群之间断开,导致微电网群处于孤岛状态,故障期间,微电网与主电网隔离运行,RES和负荷预测的随机性由Q场景表示,整个不确定孤岛持续时间概率分布由Z表示,因此整个事件不确定性概率分布表示为Z×Q。
4.如权利要求1所述的一种考虑孤岛运行时间不确定性的多微网故障管理方法,其特征在于,所述步骤S4中,防止在分时电价的作用下,过度激励用户转移负荷而导致峰值负荷转移到非峰时段产生反弹峰;根据每时段电力系统内的供需关系和各类约束条件,采用实时电价模型,使负载分布尽可能保持均匀,成本函数可以近似为以下二次函数:式中:a,b,c为费用多项式系数,a>0,b、c≥0,γ代表风光出力的倒送电价,Δt表示调度时间间隔,设定为0.5h; 代表多微网的总净负荷,同时其代表微电网的整体稳定性:式中: 表示第i个微网在k时段的净负荷; 和 分别表示表示k时段i微电网的基础负荷和有功负荷; 表示k时段i微电网的储能功率;由于电力成本为连续函数,所以c设置为0;成本函数可以近似为以下二次函数:式中:a',b'为近似系数;则实时电价可以用以下式表示:
5.如权利要求1或2所述的一种考虑孤岛运行时间不确定性的多微网故障管理方法,其特征在于,所述步骤S5的过程如下:S51.考虑基础成本之和记为cost1,其中包括电力成本、储能电池充放电损失成本、新能源出力补贴成本、交互收益,如下:式中: 表示i与m微电网交互功率; 和 分别表示i微网的储能电池的充放电功率;KBESS表示储能电池损失成本系数;KRES代表每千瓦时政府给予补贴;Palt表示每个电网之间的交互价格;
S52.考虑用户补偿成本,记为cost2:
式中:KTL代表用户转移负荷的补偿成本系数;Lnet,i(0)代表了第i个微网在电网交互之前的初始净负荷。
6.如权利要求1或2所述的一种考虑孤岛运行时间不确定性的多微网故障管理方法,其特征在于,所述步骤S6的过程如下:S61.在故障状态下,对每个微电网进行优化,使其达到最佳运行状态;将优化过程中的当前系统运行状态作为每个优化过程的初始状态,从而获得未来的短期风光出力预测和负载短期预测,进行实时修正系统偏差;基于单一微电网,考虑输出和负载预测以及故障时间的不确定性,目标函数重新被定义为:式中: 分别表示储能电池充放电的最大约束功率; 分别表示储能电
池的充放电状态,且均为一个二进制数,1表示处于充电状态,0表示处于放电状态; 表示最大功率传输约束; 表示联络线的通断状态;当 为正数时,表示MGi向MGm销售电力,否则表示向MGm购买电力;公式(15)(16)表明,储能电池充、放电应约束在储能电池最大充、放电功率内;公式(17)表明,储能电池充电和放电状态无法同时存在;公式(18)表明,传输功率应该满足联络线传输功率约束限制;公式(19)表明,交易电力应受到其需求的限制;公式(20)表示系统的整体功率平衡;
S62.在每个时段k,基于滚动时域内的优化后的结果,对各微网之间的交互功率进行重新分配,确定最优调度计划和最大化利润;为同时实现微电网个体与群体的利益最大化引入非合作博弈,建立微电网群的互联运行模型如下:式中:Si代表了第i个微网的调度策略,N+为正整数; 表示微电网i与微电网m交互策略;Ui表示第i个微电网的利润,其值是成本的相反数。
7.如权利要求1或2所述的一种考虑孤岛运行时间不确定性的多微网故障管理方法,其特征在于,所述步骤S7的过程如下:策略集合,S={S1,S2,…SN};当且仅当式(21)成立时:
式中:S*表示更新后的策略集;S*被称为非合作博弈的一个NE解,各微网基于实时电价机制,通过负荷需求对各自的主动负荷与储能系统进行调度响应,寻找最优决策,并计算其是否达到纳什均衡;经过多次迭代寻优,所有参与的微网选取了最优的策略,达到整体多微网系统的稳定与均衡状态;当已确定获取最佳方案时,终止博弈,得到最优故障管理策略。