1.一种交直流混合配电网动态调度方法,其特征在于,包括:S1,针对交直流混合配电网,根据实时电价动态调整交直流混合配电网中换流站的负荷需求,得到调整后负荷需求;以及,构建包括光伏输出不确定性、风电输出不确定性、负荷不确定性和需求响应不确定性的多源不确定性集合;
S2,根据所述调整后负荷需求,构建考虑负荷响应收益的第一阶段优化调度模型;以及,计及所述多源不确定性集合中的不确定性,根据所述调整后负荷需求构建基于弃光、弃风、切负荷和负荷响应偏差惩罚成本的第二阶段优化调度模型;
S3,根据所述第一阶段优化调度模型和所述第二阶段优化调度模型,构建总预期调度成本函数;
S4,遍历所述多源不确定性集合中的所有场景集,基于交直流混合配电网运行的总约束条件,采用改进的列和约束生成算法,并通过强对偶变换和迭代逼近最优解的方法求解所述第一阶段优化调度模型和所述第二阶段优化调度模型,以使所述总预期调度成本函数在最恶劣场景集下最小化,得到在所有场景集下均能保持调度成本最小的调度策略;
所述总预期调度成本函数具体为:
;
其中, 表示最小化第一阶段决策变量 ; 表示所述第一阶段优化调度模型中的第一阶段调度成本, 表示最大化不确定性集合 中的场景集 , 表示最小化在给定第一阶段决策变量 和场景集 下的第二阶段决策变量 , 表示所述第二阶段优化调度模型中的第二阶段调度成本。
2.根据权利要求1所述的交直流混合配电网动态调度方法,其特征在于,根据实时电价动态调整交直流混合配电网中换流站的负荷需求,具体包括:根据市场供需关系和系统运行状态确定所述实时电价;
通过所述实时电价与用户价格弹性系数的联动动态调整交直流混合配电网中换流站的负荷需求,得到所述调整后负荷需求。
3.根据权利要求2所述的交直流混合配电网动态调度方法,其特征在于,确定所述实时电价的公式为:;
动态调整交直流混合配电网中换流站的负荷需求的公式为:
;
其中, 表示 时刻的实时电价, 表示 时刻的基准电价, 表示 时刻的净负荷, 表示历史平均净负荷, 表示电价波动比例系数; 表示换流站交流输入节点 在 时刻的调整后负荷需求, 表示换流站交流输入节点 在 时刻的基础负荷需求, 表示换流站交流输入节点 在 时刻的价格弹性系数。
4.根据权利要求1所述的交直流混合配电网动态调度方法,其特征在于,所述光伏输出不确定性表示为:;
其中, 表示 时刻下的光伏输出不确定性, 表示 时刻下的光伏预测值,和 分别表示 时刻下光伏允许输出的最大正偏差和最大负偏差, 和分别表示 时刻下光伏出力向上和向下波动的二元变量, 表示光伏的可调不确定参数,表示光伏站索引;
所述风电输出不确定性表示为:
;
其中, 表示 时刻下的风电输出不确定性, 表示 时刻下的风电预测值,和 分别表示 时刻下风电允许输出的最大正偏差和最大负偏差, 和分别表示 时刻下风电出力向上和向下波动的二元变量, 表示风电的可调不确定参数,表示风电机组索引;
所述负荷不确定性表示为:
;
其中, 表示 时刻下的负荷不确定性, 表示 时刻下的负荷功率预测值,和 分别表示 时刻下负荷允许输出的最大正偏差和最大负偏差, 和分别表示 时刻下负荷输出向上和向下波动的二元变量, 表示负荷的可调不确定参数,表示负荷单元索引;
所述需求响应不确定性表示为:
;
其中, 表示 时刻下的需求响应不确定性, 表示 时刻下的弹性系数预测值,和 分别表示 时刻下弹性系数允许输出的最大正偏差和最大负偏差, 和分别表示弹性系数输出向上和向下波动的二元变量, 表示弹性系数的可调不确定参数, 表示参与需求响应的用户索引。
5.根据权利要求1所述的交直流混合配电网动态调度方法,其特征在于,所述第一阶段优化调度模型具体为:;
其中,表示第一阶段决策变量, 表示第一阶段调度成本, 、 、 、和 分别表示 时刻下的传统发电机组调度成本、储能系统调度成本、从主电网购电成本、电网损耗成本和负荷需求总收益, 、 和 分别表示每单位功率的二次成本、线性成本和固定成本, 表示 时刻下传统发电机组的发电量, 代表每单位功率的成本, 表示 时刻下储能系统的充放电功率, 表示时间间隔, 表示单位网损成本, 和 分别表示交直流支路集合和VSC等效支路集合, 表示换流站交流输入节点 与换流站内部转换节点 之间在 时刻的电流, 表示换流站交流输入节点 与换流站内部转换节点 之间的电阻, 表示 时刻的实时电价, 表示换流站交流输入节点 在 时刻的调整后负荷需求, 表示换流站交流输入节点 在 时刻的基础负荷需求, 、 、 和 分别表示总调度时刻数、传统发电机组成本系数、储能系统调度成本系数和时段;
所述第二阶段优化调度模型具体为:
;
其中, 表示第二阶段决策变量, 表示第二阶段调度成本, 、 、 和分别表示 时刻下的弃光成本、弃风成本、切负荷成本和负荷响应偏差惩罚成本,、 、 和 分别表示单位弃光成本、单位弃风成本、单位切负荷成本和单位负荷响应偏差惩罚成本, 和 分别表示 时刻下的光伏预测值和风电预测值,和 分别表示 时刻下的实际光伏发电量和实际风力发电量, 和 分别表示 时刻下的交流切负荷量和直流切负荷量, 表示换流站交流输入节点 在 时刻的实际负荷需求, 表示换流站交流输入节点 在 时刻的调整后负荷需求, 、 、和 分别表示光伏发电节点总数、风力发电节点总数、负荷节点总数以及参与需求响应的用户数量。
6.根据权利要求1所述的交直流混合配电网动态调度方法,其特征在于,所述总约束条件包括功率平衡约束、换流站约束、与主网交互约束、储能电池约束、价格水平约束和需求响应约束;
所述功率平衡约束表示为:
;
其中, 表示 时刻下第 个传统发电机组的发电量; 表示 时刻下从主电网购买的电力; 表示 时刻下光伏输出功率; 表示 时刻下风电输出功率; 表示时刻下储能系统放电提供的功率; 表示 时刻下储能系统充电消耗的功率, 表示时刻下的总负荷需求;
所述换流站约束表示为:
;
其中, 、 和 分别表示换流站内部转换节点 在 时刻的交流侧有功功率、直流侧有功功率和交流侧无功功率, 和 分别表示换流站内部转换节点在 时刻的交流侧有功功率的上限和下限, 和 分别表示换流站内部转换节点在 时刻的直流侧有功功率的上限和下限, 和 分别表示换流站内部转换节点 在 时刻的交流侧无功功率的上限和下限, 表示换流站内部转换节点的集合, 表示时段;
所述与主网交互约束表示为:
;
其中, 和 分别表示 时刻下换流站交流输入节点 的有功功率和无功功率,和 分别表示有功功率的上限和下限, 和 分别表示换流站无功功率的上限和下限, 表示换流站交流输入节点集合;
所述储能电池约束表示为:
;
其中, 表示在 时刻储能系统输出的有功功率, 和 分别表示在 时刻储能系统输出的有功功率上限和下限, 表示 时刻储能系统的运行状态,且表示储能系统退出工作, 表示储能系统处于并网工作状态, 表示储能系统一天内允许接入配电网的最大小时数;
所述价格水平约束表示为:
;
其中, 表示价格水平 的用户在 时刻的电价, 和 分别表示电价的最小值和最大值, 表示换流站交流输入节点 在 时刻的调整后负荷需求, 表示换流站交流输入节点 在 时刻的调整前原始负荷需求, 表示 时刻的原始电价, 表示价格水平 下的用户在 时刻的价格弹性系数;
所述需求响应约束表示为:
;
其中, 表示换流站交流输入节点 在 时刻于价格水平 下的需求响应调整量,和 分别表示需求响应的最小值和最大值。
7.根据权利要求1所述的交直流混合配电网动态调度方法,其特征在于,所述总约束条件包括功率平衡约束、换流站约束、与主网交互约束、储能电池约束、价格水平约束和需求响应约束;
所述S4具体包括:
S41,将所述总预期调度成本函数最小化问题分解为主问题和子问题;其中,所述主问题为根据当前场景集以及所述总约束条件明确所述第一阶段最优调度模型中第一阶段决策变量的可行取值范围;所述子问题为基于所述多源不确定性集合以及所述总约束条件中的储能电池约束、价格水平约束以及需求响应约束使所述第二阶段最优调度模型中第二阶段调度成本最大化的第二阶段决策变量组合;
S42,基于所述主问题构建主问题目标函数,以及通过强对偶变换将所述子问题的约束条件转化为对偶变量以重构目标函数,得到子问题目标函数;
S43,设置收敛误差 ;初始化迭代次数 ;初始化所述多源不确定性集合,得到初始场景集,并将所述初始场景集作为当前场景集;初始化所述总约束条件,得到初始可行解;
初始化所述主问题目标函数的下界 和上界 ;
S44,以所述初始可行解作为所述主问题的起点,基于所述主问题目标函数,根据所述当前场景集和所述总约束条件,对所述主问题进行第 次迭代求解,得到第一阶段决策变量 在第 次迭代后的最优解 以及主问题目标值 ,并更新下界 ;
S45,基于所述子问题目标函数,根据所述第一阶段决策变量 在第 次迭代后的最优解 以及所述多源不确定性集合,对所述子问题进行第 次迭代求解,得到所述多源不确定性集合在第 次迭代后的最恶劣场景集 、第二阶段决策变量 在第 次迭代后的最优解 以及子问题目标值 ,并更新所述上界 ;
S46,判断 是否成立;若是,则停止迭代,并将第一阶段决策变量 在第次迭代后的最优解 以及第二阶段决策变量 在第 次迭代后的最优解 作为调度策略输出;若否,则将所述多源不确定性集合在第 次迭代后的最恶劣场景集 以及第二阶段决策变量 在第 次迭代后的最优解 加入所述当前场景集中,且更新迭代次数,然后返回所述S44循环迭代执行,直至 成立。
8.根据权利要求7所述的交直流混合配电网动态调度方法,其特征在于,所述主问题目标函数表示为:, ;
其中, 表示第一阶段决策变量 的成本, 表示成本系数向量, 表示第二阶段最恶劣情况下的额外成本, 表示成本系数向量, 表示不等式约束的上界向量, 表示等式约束的值向量, 表示不等式约束的上界向量, 表示第一阶段决策变量 的线性组合, 、 、 、 均表示系数矩阵;
所述子问题目标函数表示为:
,
;
其中, 、 、 和 均表示对偶变量。
9.一种交直流混合配电网动态调度装置,其特征在于,包括处理器、存储器以及存储在所述存储器内的计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至8任一项所述的交直流混合配电网动态调度方法。