[发明专利]考虑源荷双重不确定性的电力系统多阶段鲁棒机组组合决策方法

权利要求书

1.一种考虑源荷双重不确定性的电力系统多阶段鲁棒机组组合决策方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1:根据风电出力和电力负荷的波动区间的上下边界，构造反映电力系统源荷波动特性的高维不确定集；

步骤S2:以风电、负荷的日前预测值和不确定集为基础，建立电力系统多阶段鲁棒机组组合模型的目标函数和运行约束条件；

步骤S3:引入线性仿射规则将步骤S2中建立的含min-max结构的鲁棒机组组合模型转化为含不确定量的单层优化问题；

步骤S4:结合鲁棒对等变换，将步骤S3中含不确定量的单层优化问题转化为确定性的混合整数线性规划问题进行求解；

步骤S1具体包括以下步骤：

步骤S11：分别构造t时段的风电出力和电力负荷不确定集合：

式中，表示t时段的风电出力不确定集；表示t时段的电力负荷不确定集；表示t时段风电场w的出力不确定量；表示t时段接入母线b的电力负荷不确定量；和P_w,t分别为风电出力的上边界和下边界；和L_b,t分别为电力负荷的上边界和下边界；w表示风电场索引；b为电力系统母线索引；t表示调度时段索引；

步骤S12：构建t时段不确定量构成的向量如下：

式中，N_w为风电场数目；N_b为接入可变电力负荷的母线数目；T为转置运算符；表示t时段风电出力不确定量构成的向量；表示t时段电力负荷不确定量构成的向量；

步骤S13：构造整个调度周期的高维不确定量：设整个调度周期的总时段数为T，获得：

式中，和分别表示整个调度周期内风电出力和电力负荷的高维不确定量；ξ表示整个调度周期内源荷不确定量构成的高维向量。

2.根据权利要求1所述的考虑源荷双重不确定性的电力系统多阶段鲁棒机组组合决策方法，其特征在于，步骤S2具体包括以下步骤：

步骤S21：定义从初始调度1时段至t时段的不确定向量如下：

式中，表示风电场w从1时段至t时段风电出力的不确定向量；表示从1时段至t时段接入母线b的电力负荷的不确定向量；

步骤S22：多阶段鲁棒机组组合模型的目标函数如下：

其中，为机组i的燃料价格；表示机组i的开机成本；和分别表示机组i的上备用容量价格和下备用容量价格；和分别表示机组i的向上出力调整价格和向下出力调整价格；L^c和W^c分别表示弃负荷惩罚价格和弃风惩罚价格；为机组i在时段t的基准出力；二进制变量u_it表示机组i在时段t的开机变量，若机组i在时段t处于开机过程，则u_it取值为1，否则u_it取值为0；和为机组i在时段t提供的上备用容量和下备用容量；G_i表示机组i的发电成本函数，其中，a_i、b_i、c_i为机组i的发电成本系数；和分别为机组i在时段t的向上调整出力和向下调整出力；为母线b在时段t的弃负荷量；为风电场w在时段t的弃风量；

步骤S23：电力系统在基准调度场景下的运行约束如下：

其中，和分别为机组i至时段t-1的开机持续时间和停机持续时间；I_i,t表示机组i在时段t的开停机状态；二进制变量v_i,t为机组i在时段t的停机变量；和分别为机组i的最小开机时间和停机时间；P_imax和P_imin分别为机组i的出力上、下限；和分别为机组i的向上爬坡速率和向下爬坡速率；为风电场w在时段t的预测出力；为t时段接入母线b的电力负荷；k_l,b为线路l对母线b的灵敏度因子；f_lmax为线路l的最大传输功率；

步骤S24：电力系统实时调度过程中的运行约束如下：

其中，和分别表示机组i在实时调度过程中t时段的向上出力调整量和向下出力调整量，均为不确定向量和的函数。