[发明专利]一种考虑储能系统运行状态的两阶段协调优化方法

权利要求书

1.一种考虑储能系统运行状态的两阶段协调优化方法，其特征在于，两阶段协调优化方法包括以下步骤：

S1：获取计算数据，使用预测数据进行日前优化，实施基于价格的需求响应策略，建立考虑蓄电池衰退成本的两阶段区间优化模型，将变量分为第一阶段变量、第二阶段变量和不确定变量；

S2：将S1中的区间优化模型分解为一个主问题和一个子问题，依次对主问题和子问题进行求解：求解主问题，获得一个目标函数最优解和第一、二阶段变量的最优解；子问题的求解分为两种情况，一种情况下获得目标函数最小时不确定变量的解，一种情况下获得目标函数最大时不确定变量的解和目标函数最大值，交替求解直到主子问题的解满足收敛标准；

S3：使用S2得到的第一阶段变量的优化解，在极端状况下，对储能元件的荷电状态约束进行优化；

S4：读取新能源出力和负荷数据的实时值，使用S3中得到的荷电状态约束，进行第二阶段的日内调整；

所述S1具体包括：

S11:建立的两阶段区间优化模型为：

s.t.g(x,y,u)＝0,h(x,y,u)≤0

S12：蓄电池的衰退成本采用如下模型表示：

L(DoD)＝A·DoD^-B·e^-C·DoD

所述F(x,y,u)表示目标函数，即综合能源系统总的运行费用C^WT+C^PV+C^BESS+C^grid-C^rev；其中，C^WT，C^PV分别表示风电和光伏的运行维护费用，C^BESS表示蓄电池储能系统的衰退成本，C^grid表示和主电网的交易成本，C^rev表示在实施PBDR后向用户出售电力的收入；u表示不确定变量，包括新能源出力和负荷需求；其余变量划分为两个阶段：第一阶段变量x为PBDR相关变量；第二阶段变量y为BESS调度相关变量，包括表示蓄电池的替换成本，η^ch/η^dis分别表示电池充放电的效率；A、B和C为系数，与不同的电池类型有关；是充放电功率的变化量，为蓄电池容量。

2.根据权利要求1所述的一种考虑储能系统运行状态的两阶段协调优化方法，其特征在于，所述S2具体包括：

S21:主问题表示为：

子问题表示为：

optimistic:

pessimistic:

通过求解主问题，得到目标函数值F_M,k和第一二阶段变量的最优解在子问题中固定和在不确定变量的预测区间中寻找目标函数的最大值和最小值，分别对应不确定变量的最恶情况和最优情况

S22:判断算法是否收敛的判断式为：

若收敛，停止迭代并获得最终的第一阶段变量值，转到S3；若不收敛，则转到S23；

S23:更新迭代次数k＝k+1，回到S21，将子问题中目标函数最大时不确定变量的解带入主问题，修正主问题中不确定变量的值，继续迭代。

3.根据权利要求2所述的一种考虑储能系统运行状态的两阶段协调优化方法，其特征在于，所述F_M,k表示主问题的解，F_pes,k表示子问题中目标函数最大时的解。

4.根据权利要求1所述的一种考虑储能系统运行状态的两阶段协调优化方法，其特征在于，所述S3具体包括：

S31:考虑极端情况发生在新能源出力最小而同时负荷需求最大时；固定第一阶段变量的最优解后，对第二阶段变量y进行优化；

S32:对储能系统的荷电状态约束的优化，采用如下模型表示：

5.根据权利要求4所述的一种考虑储能系统运行状态的两阶段协调优化方法，其特征在于，所述表示第一阶段变量的最优解，表示第一阶段子问题的最优解，表示第一阶段子问题的最劣解，表示第一阶段子问题中目标函数最小时不确定变量的值，表示第一阶段子问题中目标函数最大时不确定变量的值。