基于多项式混沌近似动态规划的电力系统经济调度方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115829258A(43)申请公布日2023.03.21(21)申请号202211497416.X(22)申请日2022.11.25(71)申请人华南理工大学地址510640广东省广州市天河区五山路381号(72)发明人朱建全卓叶林叶汉芳王泽爽(74)专利代理机构广州市华学知识产权代理有限公司44245专利代理师郑秋松(51)Int.Cl.G06Q10/0631(2023.01)H02J3/00(2006.01)G06Q50/06(2012.01)G06N7/08(2006.01)权利要求书4页说明书10页附图1页(54)发明名称基于多项式混沌近似动态规划的电力系统经济调度方法(57)摘要本发明公开了一种基于多项式混沌近似动态规划的电力系统经济调度方法，包括以下步骤：S1.构建电力系统的优化调度模型，建立关于状态变量和决策变量的目标函数，引入存在不确定性的外部信息，三者决定电力系统的状态，确定状态的转移函数；S2.通过求解优化调度模型在状态变量下的值函数，实现多时段电力系统经济调度问题的时段解耦求解，获得优化调度模型在状态变量下的值函数；S3.构建关于值函数分布的多项式混沌代理模型，根据电力系统的响应数据实现多项式混沌代理模型的待求解系数的辨识，并计算值函数的期望值；S4.根据电力系统状态的转移函数计算电力系统下一时段的状态，获得调度周期的近似最优策略，根据近似最优策略对电力系统进行相应调度。CN115829258ACN115829258A权利要求书1/4页1.一种基于多项式混沌近似动态规划的电力系统经济调度方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.构建电力系统的优化调度模型，建立关于状态变量和决策变量的目标函数，并引入存在不确定性的外部信息，状态变量、决策变量和外部信息共同决定电力系统的状态，确定电力系统状态的转移函数；S2.通过求解优化调度模型在状态变量下的值函数，实现多时段电力系统经济调度问题的时段解耦求解，引入马尔可夫决策后的状态，获得优化调度模型在状态变量下的值函数；S3.构建关于值函数分布的多项式混沌代理模型，根据电力系统的响应数据实现多项式混沌代理模型的待求解系数的辨识，并计算值函数的期望值；S4.根据电力系统状态的转移函数计算电力系统下一时段的状态，获得调度周期的近似最优策略，根据近似最优策略对电力系统进行相应调度。2.根据权利要求1所述的基于多项式混沌近似动态规划的电力系统经济调度方法，其特征在于，建立的关于状态变量和决策变量的目标函数为：式中，Ct(St,at)为时段t电力系统的总运行成本，其中，Ct(St,at)的计算公式为：式中，时段t的状态变量表示时段t‑1机组的有功功率矢量，表示时段t储能的剩余电量矢量，表示时段t可再生能源在的有功功率矢量，为时段t负荷的有功功率矢量；为时段t负荷的无功功率矢量；时段t的决策变量表示时段t机组的有功功率矢量，表示时段t机组的无功功率矢量，表示时段t储能的充电功率矢量，表示时段t储能的放电功率矢量，表示时段t电压矢量的实部；表示时段t电压矢量的虚部；GGGEEEam、bm、cm为机组的燃料成本费用系数；an、bn、cn为储能的运行维护成本费用系数；ηn为储能的能量转换效率系数；为调度周期的集合，为机组节点的集合；ε为储能节点的集合；为可再生能源节点的集合；为负荷节点的集合；为网络节点的集合。3.根据权利要求2所述的基于多项式混沌近似动态规划的电力系统经济调度方法，其特征在于，为确保电力系统运行的安全性，决策变量at的各元素应满足如下运行约束条件：2CN115829258A权利要求书2/4页式中，和分别为机组m的最大和最小有功出力，和分别为机组m的最大和最小无功出力，为机组m的爬坡率，Δt为调度时段间隔，为储能n的最大充电/放电功率，En,max和En,min分别为储能n的最大和最小容量限制，Gij和Bij分别为节点导纳矩阵的maxmin实部和虚部，Vi和Vi分别为节点i的最大和最小电压限制。4.根据权利要求3所述的基于多项式混沌近似动态规划的电力系统经济调度方法，其特征在于，将电力系统中存在一定不确定性的可再生能源出力情况、电价信息和负荷变量，确定为马尔可夫决策过程的外部信息Wt，外部信息Wt的计算公式为：式中，为时段t可再生能源矢量的预测偏差；为时段t有功负荷矢量的预测偏差；分别为时段t无功负荷矢量的预测偏差；由状态变量St、决策变量at和外部信息Wt共同决定下一个时段电力系统的可行状态St+1为：M式中，S为状态转移函数；Wt+1为时段t+1的外部信息。5.根据权利要求2所述的基于多项式混沌近似动态规划的电力系统经济调度方法，其特征在于，电力系统状态的转移函数通过公式描述为：式中，En,t+1为时段t+