[发明专利]基于超限惩罚的独立微电网动态回馈修正优化调度方法

说明书

本发明属于微电网优化调度领域，公开了一种基于超限惩罚的独立微电网动态回馈修正优化调度方法，采用短期调度与超短期调度组合的动态优化调度方法，优化求解调度指令；短期调度采用动态回馈修正的优化调度方法，优化得到全天的调度计划；超短期调度采用超限惩罚的优化调度方法，将短期尺度调度结果作为超短期调度的约束条件，超短期调度依托短期调度结果在指定的调节范围内进行修正；当超短期调度值超过短期调度预测范围时，引入超限惩罚成本，使超短期调度依托短期调度结果在指定的调节范围内。本发明提供基于超限惩罚的独立微电网动态回馈修正优化调度方法，可提高可再生能源利用率、实现独立微电网经济稳定运行。

技术领域

本发明属于微电网优化调度领域，涉及一种基于超限惩罚的独立微电网动态回馈修正优化调度方法；

背景技术

微电网拥有提高可再生能源综合利用率、减少分布式发电波动对电网的冲击、提高供电可靠性和电能质量的潜能和优势，成为解决能源问题的良好方案之一。将地理位置邻近的风光分布式电源组成自成体系的独立微电网，将会为无电地区实现电力自给提供一条便捷有效的途径。由于独立微电网没有大电网作为备用容量支持，且受风力发电、太阳能发电、负荷随机波动的影响，增加了独立微电网调度的复杂性。提高独立微电网运行的安全可靠性并降低运行成本，成为独立微电网调度追求的目标。

独立微电网调度可以分为静态调度和动态调度。静态调度对某一时间断面进行优化，没有考虑不同时间断面之间的联系。动态优化调度由于考虑独立微电网各组成部分在不同时间断面之间的耦合性，因此更符合独立微电网经济可靠运行的要求。

独立微电网优化调度按时间尺度可以分为日前的短期调度和日内的超短期调度。短期调度的优化主要用于微电网计划性检修场合。超短期调度由于时间尺度缩短使得风力发电、光伏发电以及非计划瞬时功率波动预测误差的减小，更能有效地应对各种扰动对调度准确性的影响。多时间尺度组合调度可以实现独立微电网能量管理的逐级细化以及全局和局部的协调。

现有独立微电网调度方法中，主要有：短期调度阶段进行潮流计算作为有功出力参考，超短期调度阶段滚动优化求解各分布式电源的出力；短期调度阶段考虑风电随机性，以最小运行费用为目标，超短期调度阶段控制所消耗的调节能量最小；短期调度阶段以最小运行费用为目标，超短期调度阶段以各微电源的调节量和误差最小为目标；短期调度阶段以计及蓄电池损耗最小的运行成本为目标，超短期阶段将平抑波动产生的成本作为附加成本；短期调度阶段以最小失电率为目标，超短期调度阶段以最小功率损耗为目标。

由于风力发电和光伏发电的随机性以及负荷的波动性，不合理的调度会导致各微电源的调节过于频繁且调节幅度相对较大，增加设备的磨损，同时降低独立微电网的稳定性。

综上所述，现有技术存在的问题是：

(1)不合理的调度导致各微电源的调节过于频繁且调节幅度相对较大，增加设备的磨损，使得独立微电网运行成本高。

(2)短期调度的时间尺度大，属于粗调节，使得独立微电网运行的安全稳定性低。

(3)采用两阶段多时间尺度调度未找到各级调度之间的合理接口，使得下级调度与上级调度实现有效衔接。

解决上述技术问题的难度：

(1)微型燃气轮机(以下简称微燃机)的频繁启停将影响其寿命，同时微燃机又有启动和停止爬坡率限制。因此在进行优化过程中，不仅以启停爬坡率作为约束条件，同时还要考虑微燃机的启停间隔。

(2)考虑天气变化和负荷波动的影响，风力发电功率、光伏发电功率和电负荷功率预测存在一定的偏差，超短期调度值超过短期调度预测调度范围时，超短期调度需要依托短期调度结果在指定的调节范围内进行修正。

(3)采用多时间尺度调度需要找到各级调度之间的接口，使得下级调度与上级调度实现合理衔接。

解决上述技术问题的意义：