1.一种微网两阶段鲁棒调度方法,其特征在于,具体按照以下步骤实施:步骤1、设计微网系统日前调度总运行成本最小的目标函数,构建预调度阶段优化模型;具体按照以下步骤实施:步骤1.1、根据风力发电和负荷的预测值,设计微网系统日前调度总运行成本最小的目标函数;
微网预调度阶段模型的目标函数为
minf=CMG+CESS+CRes+CDR+Cgrid (1)式(1)和式(2)中,t为调度时段,T为总调度周期;CMG为微燃机发电成本;CES为储能充放电成本;CRes为微网备用容量配置费用;CDR为需求响应负荷调度费用;Cgrid为向配网购电成本;mMG为微燃机单位发电成本系数,PMG,t为微燃机出力;mES为储能单位充放电系数,为储能充/放电功率; 为微燃机上/下备用容量配置价格,为微燃机上/下备用容量; 为配电网上行单位备用容量费用, 为配电网上行单位备用容量;mDR为需求响应单位成本系数,PDR,t、 为需求响应实际调度/期望用电功率;Pimp,t为微网向配网购电功率,λt为配网日前交易的分时电价;Δt为调度步长;
步骤1.2、构建包含日前调度总运行成本最小目标,并考虑微网各电力单元输出功率上限和下限约束、储能单元约束和系统功率平衡约束的预调度阶段优化模型;
约束具体如下:
微型燃气轮机输出功率约束:
式(3)中, 为微燃机最小/最大输出功率;RMG为微燃机最大爬坡功率;
储能单元约束:
式(4)中, 为最大充/放电功率; 为充/放电状态;η为充放电效min max
率;ESt为剩余容量;ES 、ES 为最大/最小剩余容量;
需求响应负荷约束:
式(5)中,DDR为总用电需求; 为最小/最大用电需求;
向配电网购电约束:
式(6)中, 为微网与配网交互功率的最大值;
系统备用容量约束:
式(7)中,微燃机和配网传输电能为上行备用容量,微燃机作为下行备用容量;
系统功率平衡约束:
式(8)中,Pwt,t为t时刻风电的输出功率;L为所有类型负荷的集合,Pl,t为t时刻总负荷功率;
步骤1.3、将建立的预调度阶段优化模型中的非线性方程线性化;
线性化后的需求响应负荷成本函数为:
步骤2、考虑源荷侧不确定性,构建再调度阶段优化模型;微网数据收集及初始化算法参数;
所述步骤2中构建再调度阶段优化模型具体按照以下步骤实施:步骤2.1、以最恶劣场景为基础,调节设置上下行备用容量,设计微网弃风成本和切负荷成本之和最小的目标函数;
微网再调度阶段经济调度的目标函数为
式(11)中, 为弃风惩罚成本, 为切负荷惩罚成本;
步骤2.2、构建弃风成本和切负荷成本之和最小的目标函数,并考虑风电负荷的不确定性变量约束、弃风和切负荷量约束和备用容量调节约束的再调度阶段优化模型;
约束具体如下:
风电负荷的不确定性变量约束:
式(12)中,uwt,t与uload,t为风电和负荷不确定变量; 为风电和负荷预测值;
为不确定变量的最大波动量; 为不确定变量的辅助变量;Γwt与Γload分别为风电和负荷功率的不确定预算参数;
因为线性规划最优解取于多面体变量的边界处,则本文的最优解应取于不确定变量波动范围的边界,将式(12)简化为式(13);
式(13)中,若 则不确定变量取波动区间的上界, 则表示取波动区间的下界,对负荷不确定变量同理;
弃风和切负荷量约束:
式(14)中, 为弃风量, 为切负荷量;
备用容量调节约束:
式(15)中, 分别为微燃机实际提供的上、下备用容量; 为配电网实际提供的上备用容量; 分别为微燃机预调度阶段提供的上、下备用容量; 为配电网预调度阶段提供的上备用容量;
再调度阶段功率平衡约束
步骤2.3、采用对偶理论将构建的再调度阶段优化模型对偶为一个最大化max模型并线性化处理;
对偶后的max模型为:
式(17)中,w1、w2、w3分别是m1维、m2维、m3维行向量,是原问题的对偶变量;
再将max模型线性化为:
max
式(18)和式(19)为引入的辅助变量与原变量的关系;π 为对偶变量的最大值;
步骤3、利用列约束生成算法求解上述微网两阶段鲁棒优化模型,判断最优值上界与目标函数值下界差是否小于允许收敛偏差,若满足则停止迭代,输出最优调度方案,完成调度;否则,继续寻优直至算法收敛。
2.根据权利要求1所述一种微网两阶段鲁棒调度方法,其特征在于,所述步骤2中微网数据收集及初始化算法参数具体按照以下实施;微网数据收集及初始化算法参数包括:负荷功率预测数据、风电场出力预测数据、配电网日前交易价格、目标函数上下界UB、LB;迭代次数k,允许收敛偏差ε。
3.根据权利要求2所述一种微网两阶段鲁棒调度方法,其特征在于,所述步骤3具体按照以下步骤实施:步骤3.1、根据风电、负荷的预测值求解预调度阶段优化模型,计算得到各机组第二天的最优出力方案、系统备用容量设置和最小运行成本;利用求解所得的最优解更新目标函数值下界为步骤3.2、将 代入再调度阶段优化模型中,检验备用容量设置是否可以应对不确定变量的波动,求解最恶劣场景u下的预调度阶段优化模型的目标函数值 和实际备用容量设置,更新最优值上界为步骤3.3、判断UB‑LB<ε是否满足,若不满足,将求解子问题得到的关键场景下的备用容T k+1量再调度量代入主问题,并增加最优割集约束α≥dy ;令k=k+1,跳至步骤4.1继续寻优直至算法收敛;若满足则停止迭代,输出最优调度方案 完成调度。