[发明专利]一种储能系统与已恢复机组联合运行的负荷恢复优化方法

权利要求书

1.一种储能系统与已恢复机组联合运行的负荷恢复优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、建立储能系统与已恢复机组联合运行的确定性负荷恢复优化模型；

步骤2、运用可信性理论，建立考虑负荷不确定性的模糊机会约束模型；

步骤3、运用清晰等价类，将模糊机会约束模型转化为易于求解的0-1规划模型；

步骤4、采用人工蜂群算法求解0-1规划模型，得到考虑负荷不确定性的储能系统与已恢复机组联合运行的负荷恢复优化结果。

2.根据权利要求1所述的一种储能系统与已恢复机组联合运行的负荷恢复优化方法，其特征在于，步骤1中所述的建立储能系统与已恢复机组联合运行的确定性负荷恢复优化模型，具体步骤为：

步骤1-1、建立储能系统的数学模型，具体为：

储能的输出功率特性，其模型为：

式中，SOC(t)——储能系统在t时刻的荷电状态；

SOC(t-Δt)——储能系统在t-Δt时刻的荷电状态；

Δt——采样时间间隔；

η——储能系统变流器的效率；

C_N——储能系统的额定容量；

P_BESS(t)——储能系统在t时刻的有功输出功率；

储能的输出功率限制，其模型为：

P_min≤P_BESS(t)≤P_max

式中，P_BESS(t)——储能系统在t时刻的输出有功功率；

P_min——储能系统允许的最小的输出有功功率；

P_max——储能系统允许的最大的输出有功功率；

储能的荷电状态限制，其模型为：

SOC_min≤SOC(t)≤SOC_max

式中，SOC(t)——储能系统在t时刻的荷电状态；

SOC_min——储能系统允许的最小的荷电状态；

SOC_max——储能系统允许的最大的荷电状态；

步骤1-2、构建负荷恢复优化的目标函数，其模型为：

式中，N——电网恢复每一时步恢复的节点数量；

w_i——节点i处的负荷的权重；

x_i——0-1变量，表示节点i处的负荷是否投入，0表示负荷不投入，1表示负荷投入；

P_i^L——节点i处负荷的预测负荷有功恢复量；

步骤1-3、确定负荷恢复过程中需要考虑的约束条件，包括：

最大可恢复负荷量约束为：

式中，N——电网恢复每一时步恢复的节点数量；

x_i——0-1变量，表示节点i处的负荷是否投入，0表示负荷不投入，1表示负荷投入；

P_i^L——节点i处负荷的预测负荷有功恢复量；

P_BESS——储能系统在该时步内的输出有功功率；

△P^G——每个时步已恢复机组的新增出力；

N_G——当前已恢复常规机组的数量；

r_j——已恢复常规机组j的爬坡率；

Δt——两个恢复时步之间的时间间隔；

P_j^GN——已恢复常规机组j的额定有功功率；

P_j^G——当前时步已恢复常规机组j的有功出力；

η——储能系统变流器的效率；

SOC(t)——储能系统在t时刻的荷电状态；

SOC(t-Δt)——储能系统在t-Δt时刻的荷电状态；

C_N——储能系统的额定容量；

负荷最大单次投入约束为：

式中，N——电网恢复每一时步恢复的节点数量；

x_i——0-1变量，表示节点i处的负荷是否投入，0表示负荷不投入，1表示负荷投入；

P_i^L——节点i处负荷的预测负荷有功恢复量；

P^Lmax1——常规发电机组可以容许的最大单次负荷波动；

P^Lmax2——储能系统可以容许的最大单次负荷波动；

N_G——当前已恢复常规机组的数量；

P_j^GN——已恢复常规机组j的额定有功功率；

△f_max——暂态频率最大允许下降值；

df_j——机组j的暂态频率响应值；

K_f——储能系统的频率响应系数；

稳态潮流约束为：

式中，P_di——节点i的有功注入功率；

Q_di——节点i的无功注入功率；

V_i——节点i的电压；

V_j——节点j的电压；

G_ij——节点i与j之间的电导；

B_ij——节点i与j之间的电纳；

n——系统中的节点个数；

δ_ij——V_i与V_j的相角；

机组出力、电压约束为：

式中，P_i^G——机组的有功出力；

Q_i^G——机组的无功出力；

P_i^Gmax——机组有功的最大出力；

P_i^Gmin——机组有功的最小出力；

Q_i^Gmax——机组无功的最大出力；

Q_i^Gmin——机组无功的最小出力；

V_i——节点i的电压；

V_i^max——节点i处电压的允许最大值；

V_i^min——节点i处电压的允许最小值。