[发明专利]考虑可再生能源随机性的微电网经济性与稳定性优化方法

权利要求书

1.一种考虑可再生能源随机性的微电网经济性与稳定性优化方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1、对可再生能源功率出力预测：采用拉丁超立方采样法将可再生能源输出功率离散化为多个场景，并采用场景削减方法得到十个计算场景；

步骤2、建立微电网经济优化模型：微电网经济优化目标为

式中：N_t,N_i,和N_k分别为时段数、可控微源数，排污类别数，P^t_i,new是第i个可控微源在t时刻的输出功率，是其燃料成本，α_k是第k种废弃物的处理成本，EF_i,k是第i个可控微源的废物排放因子；第i个可控微源DDER在t时刻的燃料成本可由其输出功率的二次函数表示：

式中：a_i、b_i、c_i为可控机组的燃料成本系数；

步骤3、建立微电网稳定性评价指标体系：以ITAE为稳定性评价指标的目标函数为：

其中：k为离散时间，k₀是风力及负荷变化起始时间；T₀是微电网达到新稳态时间；W是E_abs(k)的加权矩阵；E_abs(k)表示各被测量在k时刻的绝对误差相量，可由下式求得：

其中：是t时刻微电网的新稳态频率，是t时刻微电网母线j的新稳态电压，N_j是母线节点数，是第i个可控微源t时刻输出的无功功率，f^t(k)，分别是t时刻测量的系统频率、母线电压、可控微源的输出有功功率与无功功率；

步骤4、确定微电网有功功率控制策略：可控微源i输出的有功功率由m_pi决定，在场景s情景下，可控微源i在t时刻输出功率P_i^t,s与系统频率ω^t,s关系由下式推导：

式中：m_pi^t-1为可控微源i在t-1时刻的下垂系数；

步骤5、对微电网经济性与稳定性协调优化

(1)确定综合协调优化模型

min C＝ω₁×f₁+ω₂×SC×f₂

其中：f₁为步骤2确定的微电网经济优化目标，f₂为步骤3确定的ITAE评价指标，SC是缩放因子，ω₁和ω₂是相应的加权因子，利用模糊逻辑理论对每个子目标函数进行归一化处理，对两个子目标函数f₁、f₂的归一处理，则综合协调优化模型为

F_i＝ω₁·μ(f_1,i)+ω₂·μ(f_2,i)

综合协调优化模型的约束条件为常规的功率平衡、发电机出力、储能、运行备用、系统频率与电压以及相应的场景约束；

(2)对综合协调优化模型进行优化求解：首先对经济性及稳定性指标的加权因子ω₁和ω₂进行确定，然后通过微分进化算法对综合协调优化模型进行优化求解。

2.如权利要求1所述的考虑可再生能源随机性的微电网经济性与稳定性优化方法，其特征在于：所述步骤1具体为：首先通过采样不同时段风机及光伏发电输出功率，生成具有概率分布的场景集合，然后通过消减聚合的方式选取具有代表性的期望场景。

3.如权利要求1所述的考虑可再生能源随机性的微电网经济性与稳定性优化方法，其特征在于：步骤5中对综合协调优化模型进行优化求解具体步骤为：

a、确定加权因子

将ω₁和ω₂两个区间分别以0.1的步长划分为10个子区间，从而得到两组子目标函数f_1,I和f_2,I；

b、优化求解

在不同的权重分配情景下，对综合协调优化模型进行优化求解，得出一系列的优化结果，当下式中C_i为最小时，即为最优解：