[发明专利]一种应对环境及负荷需求变化的微电网鲁棒优化方法

说明书

本发明提供一种应对环境及负荷需求变化的微电网鲁棒优化方法，涉及微电网运行优化技术领域。本发明提出的优化方法所建立的微电网鲁棒优化模型，利用鲁棒优化解决风能、太阳能等可再生能源以及负荷需求的随机性问题，并能调节微电网鲁棒水平，通过建立微电网潮流功率平衡、微电网电压电流、传统分布式电源以及储能装置充放电约束条件，完成微电网鲁棒优化建模，输出优化结果，完成应对环境及负荷需求变化的微电网鲁棒优化，使微电网运行成本最低。

技术领域

本发明涉及微电网运行优化技术领域，尤其涉及一种应对环境及负荷需求变化的微电网鲁棒优化方法。

背景技术

能源紧缺、环境污染和气候变化是制约当今世界经济和社会可持续发展的重要因素，能源和环境问题已成为国内外高度关注的重大战略问题。与此同时，风能、太阳能等清洁能源不仅总量丰富，而且低碳环保、可再生，具有巨大的开发潜力，也得到了快速发展。

微电网是由分布式电源、储能装置、负荷及相应的控制装置构成，可实现自我控制、保护和管理的自治系统。微电网具有灵活的运行特性，既可与电网并网运行，也可在电网发生故障或确有必要时脱离主网，孤岛运行。微电网是将分布式电源并入电网运行的一种优良方法，能显著减小分布式电源大量分散并网运行的不利影响，提高可再生能源的利用率，实现分布式电源与负荷的一体化运行，减少了微电网系统的污染排放。

但风能、太阳能等可再生能源以及负荷需求具有随机性和波动性，是微电网优化运行中需要解决的难题，如果不能妥善处理上述因素的随机性影响将无法保证微电网稳定可靠运行。除此以外，为保证微电网稳定可靠运行，需要微电网具有鲁棒性，而传统微电网运行鲁棒水平是固定的，不能依据实际需求调整微电网的鲁棒水平，会造成因追求微电网更高的鲁棒水平而使运行成本增加的情况，使微电网不能更经济的运行。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种应对环境及负荷需求变化的微电网鲁棒优化方法。本发明提出的优化方法所建立的微电网鲁棒优化模型，利用鲁棒优化解决风能、太阳能等可再生能源以及负荷需求的随机性问题，并能调节微电网鲁棒水平，使微电网运行成本最低。

本发明所采取的技术方案是：

一种应对环境及负荷需求变化的微电网鲁棒优化方法，包括以下步骤：

步骤1：根据微电网信息建立基本网架结构模型；

所述微电网信息包括节点信息、支路信息、可再生分布式电源的出力信息、传统分布式电源的出力信息、储能装置信息、负荷需求信息；其中所述节点包括微电网中的各个节点；所述支路包括微电网中的各条支路；所述可再生分布式电源包括微电网中的光伏发电电源以及风力发电电源；所述传统分布式电源为燃气轮机；所述储能装置包括微电网中的储能装置；所述负荷需求包括微电网中的负荷需求；

所述基本网架结构模型包括节点连接状态矩阵、节点间信息矩阵、可再生分布式电源出力矩阵、传统分布式电源出力矩阵、储能装置信息矩阵、负荷需求矩阵；其中所述节点连接状态矩阵中的元素只含有0或1，0代表节点之间连接状态为断开，1代表节点之间连接状态为连接；所述节点间信息矩阵为节点间线路阻抗矩阵；所述可再生分布式电源出力矩阵包括光伏发电出力矩阵以及风力发电出力矩阵；所述传统分布式电源出力矩阵为燃气轮机出力矩阵；所述储能装置信息矩阵包括储能装置的位置信息矩阵；所述负荷需求矩阵包括负荷需求值矩阵；

步骤2：对可再生分布式电源出力和负荷需求进行鲁棒等效表征；

步骤2.1：建立可再生分布式电源出力的鲁棒等效表征，包括光伏发电出力鲁棒等效表征、风力发电出力鲁棒等效表征：

所述光伏发电出力鲁棒等效表征，如下式所示：