[发明专利]一种考虑条件风险价值的综合能源系统优化调度方法

说明书

一种考虑条件风险价值的综合能源系统优化调度方法，综合能源系统的设备建模；构建基于能源集线器的综合能源系统的基础优化调度模型，该模型的目标函数是成本最小；再构建基于场景的两阶段调度随机优化模型；最后建立考虑条件风险价值的综合能源系统优化调度模型。本发明既能够以风险成本最小为目标函数来避免系统提高较大的运行成本来应对综合能源系统的不确定性，又能够通过求解边际风险成本避免系统盲目地规避风险。本发明可以很好地降低风险，并且在风险系数的基础上提出边际风险成本的概念，为找到使得单位调度成本的增加能够最大程度减小条件风险价值的调度方式以及判断系统是否需要规避风险提供了指导。

技术领域

本发明属于综合能源系统优化调度领域，涉及一种考虑条件风险价值的综合能源系统优化调度方法。

背景技术

为了缓解能源紧张、环境污染的问题，建设清洁低碳、安全高效的现代能源体系，能源互联网的概念应运而生。2011年美国研究员Jeremy Rifkin在他的《第三次工业革命》中首次高瞻远瞩地提到能源互联网，具有划时代的意义。同时他还介绍了能源互联网的特征，主要有三个方面，一是技术核心，包括可再生能源和互联网，二是创新点，实现大量利用可再生能源，同时广泛接入电动汽车，三是最终目标，实现对能源市场的公平交易和对能源种类的高效综合利用。能源互联网以互联网技术实现能量的双向流动，使得能源可持续发展成为可能。

作为能源互联网的物理层面上的载体实物，综合能源系统的概念被提出，它涉及区域性的能源转换、分配与有机协调。具体来说，它指在规划、建设和运行等过程中，通过对能源的产生、传输与分配(能源供应网络)、转换、存储、消费等环节进行有机协调与优化后形成的能源产出、供应、销售有机系统。它具有重要的研究价值，既是先进能源技术的推广平台，又是探讨不同能源之间相互作用机理的重要手段，目前的研究大致可分为以下几个方面：1)IES建模与能量流分析；2)IES协调规划；3)IES协调运行；4)IES市场协调博弈；5)IES可靠性分析。

目前，已有的综合能源系统调度存在以下问题：

(1)综合能源系统极大的促进了风能和太阳能等可再生能源的并网。虽然风能和太阳能具有清洁和可再生的优点，但它们不可避免的间歇性和波动性仍然会给系统带来不期望的不确定性。此外，用能负荷受人们生产生活的影响，也存在极强的不确定性，特别是当研究范围属于配网侧而非输电网侧时，这一不确定性显得更为显著。

(2)目前，电力网络的不确定因素研究已经有较多方法，而综合能源系统的不确定因素研究才处于起步阶段。不确定性的存在会给系统的经济调度带来潜在的风险，系统可能要提高运行成本来调整供能设备的出力甚至切除一定量的负荷来应对这种不确定性。为了降低不确定性给综合能源系统调度带来的风险，使综合能源系统依旧在低成本的调度方式下运行，评估风险显得极为重要。大量研究还集中在将系统的安全约束转化为风险约束来评估风险，而少量研究关于将系统的经济成本转化为风险成本来评估风险。

发明内容

本发明的目的在于针对综合能源系统优化调度的风险成本难以评估的问题，提出了一种考虑条件风险价值的综合能源系统优化调度方法，该方法能够为综合能源系统的优化调度进行风险成本的定量评估，给调度人员带来实际的调度参考，进一步对不确定性造成的风险成本增大的严重程度进行分析，给调度人员对超出期望的潜在风险提供心理预期。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种考虑条件风险价值的综合能源系统优化调度方法，包括以下步骤：

1)综合能源系统的设备建模；

2)构建基于能源集线器的综合能源系统的基础优化调度模型，该模型的目标函数是成本最小；

3)根据基于能源集线器的综合能源系统的基础优化调度模型，构建基于场景的两阶段调度随机优化模型；