[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

说明书

本发明提出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，其建立了考虑风电和负荷不确定性的电力系统多阶段鲁棒机组组合模型。首先，针对风电出力和电力负荷的不确定性，构造基于其上、下边界的高维不确定集；然后，结合电力系统调度的序贯决策特点，建立基于该高维不确定集的多阶段鲁棒机组组合模型；最后，结合线性仿射规则和鲁棒对等变换，将上述min‑max形式的鲁棒优化问题转化为混合整数线性规划问题进行求解。该方法可应用于含风电电力系统的机组组合决策制定，有利于提高不确定运行条件下电力系统调度决策的可靠性和有效性。

技术领域

本发明属于(含可再生能源的)电力系统调度自动化技术领域，涉及一种考虑源荷双重不确定性的电力系统多阶段鲁棒优化调度方法。

背景技术

目前，针对不确定运行条件下电力系统调度方法的理论研究，鲁棒优化方法仅需根据不确定量的上、下边界构造不确定集合，无需对不确定量的概率分布特性进行建模，因此其建模求解简单从而得到广泛应用。根据传统鲁棒优化方法所建立的两阶段鲁棒机组组合模型分为预调度阶段和再调度阶段两个阶段。对于再调度阶段中的某个调度时段而言，不确定量在整个再调度阶段内所有时段的不确定实现都是假定预先已知的。然而，在电力系统的实时调度过程中，对于某一调度时段而言，只有该调度时段及之前时段的不确定量实现信息是已知的，该调度时段之后所有时段的不确定量信息是未知的。在两阶段鲁棒机组组合模型中，考虑融入未来时段不确定量信息来确定当前时段调度决策，该建模思想不符合电力系统的非预期性序贯决策过程，其机组组合决策无法保证电力系统运行的可靠性。

发明内容

有鉴于此，为了弥补现有技术的空白和不足，本发明基于电力系统实时调度的非预期性序贯决策特性，提出一种考虑源荷双重不确定性的多阶段鲁棒机组组合决策方法，结合线性决策规则和鲁棒对等变换方法进行求解，寻求不确定运行条件下的最优调度决策方案。以弥补现有两阶段鲁棒机组组合决策方法的缺陷，获得不确定运行条件下电力系统的有效调度决策。

本方法建立了考虑风电和负荷不确定性的电力系统多阶段鲁棒机组组合模型。首先，针对风电出力和电力负荷的不确定性，构造基于其上、下边界的高维不确定集；然后，结合电力系统调度的序贯决策特点，建立基于该高维不确定集的多阶段鲁棒机组组合模型；最后，结合线性仿射规则和鲁棒对等变换，将上述min-max形式的鲁棒优化问题转化为混合整数线性规划问题进行求解。该方法可应用于含风电电力系统的机组组合决策制定，有利于提高不确定运行条件下电力系统调度决策的可靠性和有效性。

本发明具体采用以下技术方案：

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。

进一步地，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：