[发明专利]一种基于MPC及LODDLC的综合能源系统多时间尺度优化调度方法

权利要求书

1.一种基于MPC及LODDLC的综合能源系统多时间尺度优化调度方法，其特征在于：包括，

获取综合能源系统的网架结构参数、能源类型及单位成本参数、用户各类型的功率需求和可再生能源预测出力信息；

基于日前预测的风电、光伏、负荷、电价信息数据，采用三阶段反弹负荷模型简化模拟空调参与直接负荷控制反弹特性；

根据所述综合能源系统的网架结构，建立考虑简化直接负荷控制的综合能源系统的电、热、气、冷功率平衡方程，同时建立计及三阶段反弹简化DLC日前调度模型；

遵循日前调度结果中的DLC控制时段及容量需求，采用等效热参数模型对所述DLC控制时段的反弹负荷进行细节层次仿真，并优化选择空调机组的控制序列；

对所述DLC控制时段的反弹负荷进行分钟级仿真，并优化选择空调机组的所述控制序列，采用所述等效热参数模型表示空调热交换过程，定义空调负荷的初始状态均匀分布，忽略空调的瞬间启动，电网电压波动和空调压缩机堵转的影响，遵循日前调度计划直接负荷控制的时段及削减容量，对空调群运行特性进行模拟仿真；

空调在较小温度区间内运行时，其室内温度变化轨迹用直线模拟，进而得到线性化的等效热参数模型，即状态队列模型，如下，

其中，T_i^t、T_i^t+1表示第i台空调在t、t+1时刻的室内温度；室内温度设定值区间为[T_min,T_max]，记空调运行时间为τ_on，停机时间为τ_off，k表示空调的运行状态，1表示空调启动，0表示空调停机；Δt为仿真时间步长；

利用多级Douglas-Peucker法压缩冗余负荷数据信息，修正反弹负荷曲线，建立计及细节层次DLC空调仿真日内调度模型；

缩小时间尺度，进一步细化日内反弹负荷曲线，以日内优化调度结果为参考曲线，建立基于MPC的实时修正调度模型；

实时修正所述调度模型以所述日内优化调度结果为参考曲线，基于模型预测控制理论，优化周期为15min，分辨率为5min，进一步细化日内反弹负荷曲线，校正各微源出力，为保证各微源尽量跟踪日内调度计划，保证整体优化结果的经济性，其目标函数为所有场景下优化周期内各微源出力相对日内调度计划参考值差值及实时调整增量的期望之和最小，如下，

其中，t为当前优化时刻；Q_W和H为系数矩阵；W_s(t+i)为预测时域内决策变量行向量，包含微燃机出力、联络线交互功率及储能系统储能容量；为日内调度求得的各微源有功出力及储能系统储能容量参考值；

利用LINGO软件结合MATLAB编程，对日前-日内-实时调度模型进行求解，得到多时间尺度下综合能源系统优化调度策略。

2.根据权利要求1所述的基于MPC及LODDLC的综合能源系统多时间尺度优化调度方法，其特征在于：所述网架结构参数包括，电网、可再生发电机组、微燃机、天然气网、燃气锅炉、电锅炉、电转气设备P2G、电制冷机、吸收式制冷机、余热锅炉和储能设备；

所述可再生发电机组包括，风电机组和光伏电池；

所述储能设备包括，储电设备、储气设备、储热设备和储冷设备。

3.根据权利要求1或2所述的基于MPC及LODDLC的综合能源系统多时间尺度优化调度方法，其特征在于：采用所述三阶段反弹负荷模型来初步模拟空调负荷反弹特性，包括，

其中，表示为t时段受控后负荷需求变化量，表示第t时段反弹负荷，分别为t-1，t-2，t-3时段的受控负荷，α，β，γ分别为其对应系数。