一种用于微电网调峰的储能调度鲁棒非线性优化方法.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CN114298366A(43)申请公布日2022.04.08(21)申请号202111332980.1G06Q50/06(2012.01)(22)申请日2021.11.11H02J3/32(2006.01)H02J3/38(2006.01)(71)申请人国网浙江省电力有限公司桐乡市供电公司地址314599浙江省嘉兴市桐乡市梧桐街道环园路818号申请人浙江大学(72)发明人徐宏朱重希顾春雷于淼陈睿彬胡遨洋陆玲霞蒋孜律花志伟李鑫(74)专利代理机构杭州求是专利事务所有限公司33200代理人邱启旺(51)Int.Cl.G06Q10/04(2012.01)权利要求书2页说明书7页附图2页(54)发明名称一种用于微电网调峰的储能调度鲁棒非线性优化方法(57)摘要本发明公开了一种用于微电网调峰的储能调度鲁棒非线性优化方法。该方法将源荷不确定性，包括微电网内的可再生能源与用户负荷，均以盒式不确定集表述；并建立优化目标包括储能维护成本、可再生能源维护成本、总电价、微电网总功率方差等，以非线性的凸函数表述的鲁棒优化模型。最后将列和约束生成算法由鲁棒线性优化延申至鲁棒非线性凸优化，在不对优化目标进行线性化的情况下，得出考虑源荷不确定性的微电网调峰储能调度的鲁棒最优解作为一个调度周期内储能出力应用于微电网储能系统。CN114298366ACN114298366A权利要求书1/2页1.一种用于微电网调峰的储能调度鲁棒非线性优化方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：通过现有技术预测微电网中的可再生能源出力不确定性与负荷的不确定性，并将其以未来输出功率的盒式不确定集的方式表示。步骤二：建立如下鲁棒优化模型：u是预测的一个调度周期内可再生能源出力与负荷组成的向量，因为能以盒式不确定集表示，其取值范围U是个独立于y的多面体。y是预测的一个调度周期内储能出力组成的向量，其取值范围Y是个独立于u的多面体。x是预测的一个调度周期内微网对外购电售电组成的向量，其取值范围由u和y线性约束条件决定。优化目标函数f(y，u，x)包括总电价成本、微网削峰填谷评价指标等，且需要满足minx∈F(y，u)f(y，u，x)是凸函数。步骤三：应用改进的列和约束生成算法求解上述鲁棒优化问题(1)设置LB＝‑∞，UB＝+∞，迭代计数k＝1。定义离散集V，任取U的一个顶点作为离散集V最初的元素。(2)求解MPy∈Y解得更新如果UB与LB的差值小于预设的允许误差，则进入(5)。(3)求解SPs.t.u∈U解得将加入离散集V。若则更新并记录作为当前最优的y。如果UB与LB的差值小于预设的允许误差，则进入(5)。(4)为MP添加变量xk+1，为MP添加约束更新k＝k+1，进入(2)。(5)返回y*作为原鲁棒问题的最优解，结束算法。步骤四：将步骤三中解得的鲁棒最优解作为一个调度周期内储能出力应用于微电网储能系统。2.根据权利要求1所述的用于微电网调峰的储能调度鲁棒非线性优化方法，其特征在于，所述步骤一中，未来输出功率的盒式不确定集表示如下：Ppv，t，min≤Ppv，t≤Ppv，t，maxPload，t，min≤Pload，t≤Pload，t，max2CN114298366A权利要求书2/2页Ppv，t为t时刻可再生能源设备出力，Ppv，t，max、Ppv，t，min分别为Ppv，t的上界与下界，Pload，t为t时刻不确定的用户侧负荷，Pload，t，max、Pload，t，min分别为Pload，t的上界与下界。3.根据权利要求1所述的用于微电网调峰的储能调度鲁棒非线性优化方法，其特征在于，所述步骤二中，优化目标函数具体为：式中：w1，w2分别为成本与功率的权值，取值为[0，1]，且满足w1+w2＝1。Cmaint为储能设备的维护成本和发电设备的维护成本，表示为：其中，SoC1＝SoCTΔt表示步长，T表示一个调度周期。mpv为可再生能源设备的维护成本系数，Ppv，t表示t时刻可再生能源设备出力，mb为储能设备维护成本系数，Pb+，t表示t时刻储能设备的储电，Pb‑，t表示t时刻储能设备的放电。Pb，max+表示储能设备充电功率上限，Pb，max‑表示储能设备电功率下限。Et表示t时刻储能设备储存的能量，ηc、ηd分别表示充电放电效率。SOCmin、SOCmax表示储能设备荷电状态SOCt运行区间的上下界。Erated表示储能设备的总额定容量。Ccharge为微电网向电网购电与售电的总电价，表示为：Pbuy，t表示t时刻微电网从电网购得的电能，Psell，t表示t时刻微电网向电网出售的电能。cbuy，t与csell，t分别表示购电与售电的电价且0≤csell，t＜cbuy，t。Cvar为微电网总功率方差，表示为：其