[发明专利]一种考虑多微网能量交互的鲁棒环境经济调度方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统经济调度技术领域，具体涉及一种考虑多微网能量交互的鲁棒环境经济调度方法。

背景技术

随着依靠可再生能源发电的分布式电源(光伏发电、风电、微型燃气轮机、燃料电池、热电联产机组等)渗透程度的增加，主动配电网作为一个现代电力系统概念应运而生。实际上，主动配电网是未来的一代电力网络，它涉及到传统配电网所有部分的变化，从发电到输电到配电。发展主动配电网的一个重要部分是微网，它是由低压网络构成，它的设计满足了一个城镇或者住宅、教育、商业园区或者商业区域的电、热、冷负荷需求。因此，传统配电网将演变为含有微网和大量分布式电源的主动配电网。值得关注的是，目前国内外学者注重研究单个微网的能量管控以及运行优化，较少关注研究由多微网构成微网群的优化调度，多个微网接入系统后将对系统运行、稳定、效益等方面产生影响。

鲁棒优化是解决内部结构(如参数)和外部环境(如扰动)不确定环境下的一种新的优化方法。近几年来，逐步应用到电力系统调度中来考虑可再生能源发电的不确定性。

目前少数多微网调度研究中，极少考虑微网之间的功率交互，极少考虑多微网中可控分布式发电单元的污染物气体排放，并且也很少同时考虑微网中可再生能源发电与负荷预测的不确定性。

综上所述，有必要针对考虑多微网能量交互、可再生能源发电和负荷预测不准确性发明一种考虑多微网能量交互的鲁棒环境经济调度优化方法。

发明内容

针对现有技术存在的缺点,本发明的目的在于提供一种考虑多微网能量交互的鲁棒环境经济调度方法,综合考虑了微网间能量交互以及可再生能源发电和负荷预测的不确定性。

为了解决上述存在的技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种考虑多微网能量交互的鲁棒环境经济调度方法，该方法内容包括如下步骤：

步骤一：在微网支撑主动配电网(active distribution networks,ADN)快速发展的情况下，充分考虑多微网之间的能量交互；

步骤二：基于微网建立可再生能源发电模型及所有发电单元成本模型；

步骤三：根据步骤二中可再生能源发电模型及所有发电单元成本模型，建立考虑多微网能量交互的环境经济调度模型；

步骤四：根据步骤三中的环境经济调度模型，考虑可再生能源与负荷的不确定性，建立考虑多微网能量交互的鲁棒环境经济调度模型，采用拉丁超立方方法进行抽样,将鲁棒环境经济调度模型转化为鲁棒确定性模型；

步骤五：采用多目标趋药性算法求解上述鲁棒确定模型，找到Pareto最优解。

进一步的，所述步骤一中，在微网支撑主动配电网(active distribution networks,ADN)快速发展的情况下，充分考虑多微网之间的能量交互就是计及微网间购电、售电费用；

在本发明方法中，所有的微网都是一起连接到大电网的，因此，每一个微网都能够向其它微网或大电网注入电能。通过向其它微网或大电网出售电能，微网可以增加其收益，相对的就是减少其成本。同样，如果一个微网的发电量不能够满足本身负荷的需求，它可以向其它微网或大电网购买电能以补充自身需要，这种情况下微网相当于成本增大。微网买电和售电的费用可以用如下等式表示：

以三个微网为例，则上式中MG1购售电可以表示为：

式中，为微网m购买电能所用费用；为微网m售电所得费用；m为微网个数；r_m为微网m售电单位价格；d为大电网售电价格；微网m从微网m₂购入电量；为微网m向微网m₂所售电量；为微网m从大电网购电量；为微网m向大电网卖电量。

进一步的，所述步骤二中，建立可再生能源发电模型的具体过程如下：

一、风力发电建模

威布尔分布来表示风速，公式如下：

将风速转化为功率，如下式：

式中，v为风速；α、β为威布尔函数的比例参数和形状参数；v_ci风力涡轮机切入速度；v_co为风力涡轮机切出速度；v_r为风力发电机额定转速；p_G,WT为风力涡轮机所发电能；p_WT,r为风力发电额定功率。

二、光伏发电建模

光照强度，温度是光伏发电的两个重要影响因素。本发明中光伏发电输出功率可由下式表示：