[发明专利]一种多区域电-气综合能源系统分布式鲁棒优化方法

说明书

本发明公开了一种多区域电‑气综合能源系统分布式鲁棒优化方法，首先建立多区域电‑气综合能源系统模型，并设定相应的约束条件；根据不确定变量的上下界对所设定的约束条件作等价转换，消除所述多区域电‑气综合能源系统模型中的不确定变量；针对系统模型非凸非线性的特点，采用一个包络Weymouth曲线的四边形区域代替Weymouth曲线，将非凸优化问题转化为凸优化问题，以降低求解复杂度并保证算法的收敛性。上述方法提出了基于凸优化的多区域电‑气综合能源系统分布式鲁棒优化手段，保证了算法的收敛性并降低了求解复杂度。

技术领域

本发明涉及电气系统技术领域，尤其涉及一种多区域电-气综合能源系统分布式鲁棒优化方法。

背景技术

随着新能源机组的大规模接入，其随机性和波动性对电力系统运行带来了严峻的挑战，电力系统的运行灵活性亟待提高，鲁棒优化能够应对不确定区间的最坏情况，保证系统的安全稳定运行，因而广泛用于电力系统的优化运行。燃气轮机具有调节速度快、调节范围广的优点，常作为调频机组使用，以应对电力系统不确定性。由于燃气轮机和电转气装置的广泛应用，电力系统与天然气系统的耦合程度进一步加深，进而形成电-气综合能源系统。近年来，电-气综合能源系统成为能源领域的研究热点。

区域电-气综合能源系统往往独立运行，彼此间缺乏协调，不利于系统整体的经济性和安全性。多区域电-气综合能源系统的协同运行能够整合各个区域的资源，增强系统的经济性和安全性，以及系统应对不确定性的能力。多区域系统的管理方式分为集中式和分布式，集中式管理采用单一决策单元对所有区域统一管理，分布式管理即每个决策单元仅负责各自区域内的能量管理，通过彼此间交换信息实现区域间的协同。与集中式管理方法相比，多区域综合能源系统的分布式管理能够降低计算和通信成本，并保障用户的隐私信息。但现有技术方案中，分布式优化算法对模型的要求较高，当子问题均为凸优化问题时，其收敛性方可保证，然而两阶段鲁棒模型、天然气系统模型呈现非凸非线性的特点，不利于分布式算法的实现。

发明内容

本发明的目的是提供一种多区域电-气综合能源系统分布式鲁棒优化方法，该方法提出了基于凸优化的多区域电-气综合能源系统分布式鲁棒优化手段，保证了算法的收敛性并降低了求解复杂度。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种多区域电-气综合能源系统分布式鲁棒优化方法，所述方法包括：

步骤1、建立多区域电-气综合能源系统模型，并设定相应的约束条件；

步骤2、根据不确定变量的上下界对所设定的约束条件作等价转换，消除所述多区域电-气综合能源系统模型中的不确定变量；

步骤3、针对系统模型非凸非线性的特点，采用一个包络Weymouth曲线的四边形区域代替Weymouth曲线，将非凸优化问题转化为凸优化问题，以降低求解复杂度并保证算法的收敛性。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，上述方法提出了基于凸优化的多区域电-气综合能源系统分布式鲁棒优化手段，保证了算法的收敛性并降低了求解复杂度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例提供的多区域电-气综合能源系统分布式鲁棒优化方法流程示意图；

图2为本发明实施例所述四边形松弛的示意图；

图3为本发明所举实例基于两区域电-气综合能源系统的拓扑结构示意图；

图4为本发明所举实例收敛过程曲线示意图；