[发明专利]一种多能互补系统双层能量优化调度方法

权利要求书

1.一种多能互补系统双层能量优化调度方法，其特征在于，包括以下步骤：

基于Nataf变换获取正态空间中各变量的相关系数矩阵；

基于所述相关系数矩阵获取样本矩阵组；

将所述样本矩阵组作为输入变量进行2PEM评价和级数展开拟合，获取概率密度函数；

构建二次规划模型，基于改进有效集法对所述二次规划模型进行求解；

基于风险规避策略构建鲁棒优化模型，基于所述鲁棒优化模型规避风光荷不确定性对储能配置结果的影响；

构建MPC滚动优化模型，基于所述MPC滚动优化模型减小偏差；

基于所述MPC滚动优化模型与所述鲁棒优化模型构建双层能量优化调度框架；

基于所述双层能量优化调度框架进行能量优化调度。

2.根据权利要求1所述的多能互补系统双层能量优化调度方法，其特征在于，基于Nataf变换获取正态空间中各变量的相关系数矩阵的过程包括：

在正态空间中产生独立序列，基于相关性控制将所述独立序列转化为含相关性序列，基于Nataf变换将所述含相关性序列映射到非正态空间。

3.根据权利要求1所述的多能互补系统双层能量优化调度方法，其特征在于，基于所述相关系数矩阵获取样本矩阵组的过程包括：

基于SVD分解将所述相关系数矩阵分解为样本矩阵，基于与所需相关性系数矩阵的秩相关矩阵相同的样本矩阵构建样本矩阵组。

4.根据权利要求1所述的多能互补系统双层能量优化调度方法，其特征在于，将所述样本矩阵组作为输入变量进行2PEM评价和级数展开拟合的过程包括：

基于所述输入变量的相关系数矩阵计算Nataf变换后的标准正态分布随机变量的线性相关矩阵，将标准正态分布随机变量的线性相关矩阵进行SVD分解，获取酉矩阵和奇异阵；

分别计算正态独立空间与标准正态空间中的采样值与权重；

将所述采样值组成待评价矩阵，基于Nataf逆变换将标准正态空间中的样本矩阵转变为输入变量空间中的样本矩阵；

基于2PEM-Cornish法进行评价得到功率缺额的各阶原点矩并进行拟合，获取概率密度函数。

5.根据权利要求1所述的多能互补系统双层能量优化调度方法，其特征在于，所述鲁棒优化模型为：

其中，f为目标函数；X为决策变量矩阵；d为不确定性变量矩阵；h和g分别为等式约束和不等式约束，σ为偏差因子，即预期目标值和确定性模型最优解之间的偏差程度，σ越大，f_c越大，则风险回避程度越大，鲁棒性越强。

6.根据权利要求1所述的多能互补系统双层能量优化调度方法，其特征在于，构建MPC滚动优化模型的过程包括：

构建预测模型；

基于目标函数对所述预测模型进行优化；

对所述目标函数的性能偏差进行反馈校正。

7.根据权利要求6所述的多能互补系统双层能量优化调度方法，其特征在于，所述预测模型为：

其中：X(t)表示被控对象的系统状态量；Y(t)表示系统输出量；Δu(t)表示对象的控制量或者相关输入量；ω(t)表示系统扰动量；A,B,C分别为系统矩阵、输入矩阵和输出矩阵。

8.根据权利要求6所述的多能互补系统双层能量优化调度方法，其特征在于，所述目标函数为：

其中，f_obj为滚动优化的目标函数；Y_p(t+i|t)、Y_r(t+i|t)分别为在t时刻对t+i时刻的预测值和参考值；w_v、w_u是系统输出偏差权重系数和控制量权重系数。

9.根据权利要求6所述的多能互补系统双层能量优化调度方法，其特征在于，所述反馈校正的方法为：

其中e_k为系统控制误差；λ_k为误差系数矩阵；Y_R是t时刻系统实际输出。