一种考虑风电不确定性的电热综合系统分布式鲁棒协调优化调度模型.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108832665A(43)申请公布日2018.11.16(21)申请号201810724286.6(22)申请日2018.07.04(71)申请人四川大学地址610000四川省成都市一环路南一段24号(72)发明人高红均税月刘友波(74)专利代理机构北京科家知识产权代理事务所(普通合伙)11427代理人陈娟(51)Int.Cl.H02J3/48(2006.01)H02J3/32(2006.01)权利要求书5页说明书9页附图1页(54)发明名称一种考虑风电不确定性的电热综合系统分布式鲁棒协调优化调度模型(57)摘要本发明公开了一种考虑风电不确定性的电热综合系统分布式鲁棒协调优化调度模型，构建以热电联产机组和电锅炉为耦合单元的电热综合系统，考虑风电出力不确定性，以调度系统可用的风电历史数据为基础下的两阶段分布式鲁棒协调优化调度模型,该模型将常规机组开停机状态，储热装置和储电装置的相关变量设计为第一阶段鲁棒变量，其余变量设计为第二阶段变量。本发明利用分解算法将模型分为主问题和子问题进行反复迭代求解，能够加快求解速度。通过将绝对值约束条件进行等效转换，将求解问题转换为混合整数规划问题，采用现有求解工具包CPLEX进行有效求解。CN108832665ACN108832665A权利要求书1/5页1.一种考虑风电不确定性的电热综合系统分布式鲁棒协调优化调度模型，其特征在于，构建以热电联产机组和电锅炉为耦合单元的电热综合系统，考虑风电出力不确定性，以调度系统可用的风电历史数据为基础下的两阶段分布式鲁棒协调优化调度模型,该模型将常规机组开停机状态，储热装置和储电装置的相关变量设计为第一阶段鲁棒变量，其余变量设计为第二阶段变量，根据实际风电出力数据进行相应的灵活调节,模型的第一阶段包含了常规机组开停机成本、运行成本，热电联产机组运行成本和弃风成本，较常规鲁棒优化机组组合模型而言，模型的第二阶段综合考虑了1-范数和∞-范数约束确定风电出力概率分布置信集合，用于优化最恶劣概率场景分布下的风电出力,同时，在模型的第二阶段求解中，通过引入辅助变量，将范数约束条件的绝对值约束等效线性化，从而进行求解。2.根据权利要求1所述的一种考虑风电不确定性的电热综合系统分布式鲁棒协调优化调度模型，其特征在于：所述要求1的基于数据驱动的两阶段分布式鲁棒协调优化调度模型首先根据电热综合系统目标函数，电网侧约束条件、热网侧约束条件以及电热协调装置约束条件，建立电热综合系统协调模型，然后以调度系统可用的风电历史出力数据为基础，考虑风电出力不确定性，构建数据驱动下的两阶段分布式鲁棒协调调度模型；所述电热综合系统协调模型目标函数：min(F1+F2+F3)F1＝F11+F12式中，F1是常规机组的发电成本函数，F2是热电联产机组的发电成本函数，F3是弃风成本；T是时段总数；NG表示常规机组的数量；STi、SDi分别为常规机组i的开机、停机费用；Ii,t为开停机标志，为1表示开机状态，为0表示停机状态；ai、bi、ci是发电机组i的二次发电成本函数的系数；Pi,t为常规机组i在第t时段的有功出力；NC表示热电联产机组数量；是热电联产机组i的等效发电成本系数；分别表示第i台热电联产机组的电功率出力和热功率出力；NW表示风电机组数量；δ表示弃风惩罚系数；分别表示t时刻第i台风机的预测出力和实际调度出力；所述电网侧约束条件包括：电功率平衡约束：式中，NESS表示储电装置的数量；为第t时刻第i个储电装置充放电功率，表L示储电装置放电，表示储电装置充电；Pt为系统t时段的总电负荷功率；Neb表示电锅炉的数量；表示第i台电锅炉第t时刻消耗的有功功率；2CN108832665A权利要求书2/5页常规机组和热电联产机组电功率约束：Ii,tPi,min≤Pi,t≤Ii,tPi,max式中，Pi,min和Pi,max分别为第i台常规机组电功率的下限和上限；和分别为第i台热电联产机组电功率的下限和上限；常规机组和热电联产机组爬坡约束：式中，RUi、RDi分别为常规机组i的爬坡速率、滑坡速率；和分别为热电联产机组i的爬坡速率、滑坡速率；常规机组最小开停机时间约束：ont＝TUi+1,TUi+2,...,T-Ti+1onont＝T-Ti+2,T-Ti+3,...Tofft＝TDi+1,TDi+2,...,T-Ti+1offofft＝T-Ti+2,T-Ti+3,...Tonoff式中，TUi、TDi分别表示调度期初期机组必须开、停机的时间段；Ti、Ti分别表示机组的最小开、停机时间；分别为机组i在第t时刻的连续开、停机时间；电储能装置约束：3CN108832665A权利要求书3/5页式中，表示第i个储电装置t时刻的充电状态，为第i