[发明专利]一种用于微电网的能量调度方法

摘要

本发明公开了一种用于微电网的能量调度方法，其特征是采用蒙特卡罗方法对微电网运行中的不确定性因素进行随机模拟，产生由可再生能源电源的输出功率等构成的样本；给定微电网负荷满足率的置信水平，设置微电网旋转备用概率约束条件，以微电网能量调度时段的计划运行成本最小构成微电网能量调度的目标函数；设计蒙特卡罗法随机模拟和遗传算法相结合的能量调度算法进行微电网能量调度目标函数的求解，获得微电网的最优能量调度方案。本发明通过设定微电网负荷满足率的置信水平和引入微电网旋转备用概率约束条件，对微电网中多种不确定性因素进行处理，实现了微电网运行经济性与可靠性之间的折中，满足微电网的实际运行要求。

主权项

1.一种用于微电网的能量调度方法，其特征在于：所述微电网是由可再生能源电源、输出功率可控的常规电源和负荷构成，所述微电网可以和与其并列运行的配电网进行功率交换，所述配电网与微电网间的功率交换只考虑配电网向微电网输出功率的情况，所述调度方法按如下步骤进行：步骤一、采用蒙特卡罗方法对微电网运行中的不确定性因素进行随机模拟，产生由可再生能源电源的输出功率、可再生能源电源和常规电源的状态、负荷波动构成的样本，所述不确定性因素是指影响微电网运行状态的包括天气情况和设备故障在内的不确定因素；将所述随机模拟进行N次，产生容量为N的样本集，所述样本集中的样本用于对微电网旋转备用进行微电网旋转备用概率约束校验；所述样本集中的第k个样本为：Sample_k＝{p_1k^R，p_2k^R，...p_ik^R...，p_mk^R，u_1k^R，u_2k^R，...u_ik^R...，um_kR，u_1k，u_2k，...u_jk...，u_nk，δ^L_k}(1)式(1)中，k∈[1，N]，p_ik^R为第k个样本中第i个可再生能源电源的输出功率，u_ik^R为第k个样本中第i个可再生能源电源的运行状态，m和n分别为微电网中可再生能源电源的个数和常规电源的个数，u_jk为第k个样本中第j个常规电源的运行状态；可再生能源电源和常规电源的状态取值为“1”或“0”，以“1”表示可再生能源电源和常规电源正常运行，以“0”表示可再生能源电源和常规电源停运，δ^L_k为第k个样本中微电网中负荷的波动；步骤二、给定微电网负荷满足率的置信水平β，设置微电网旋转备用概率约束条件；所述微电网旋转备用概率约束条件是微电网提供的电能满足负荷要求的概率不小于给定的微电网负荷满足率的置信水平β，即：P{Σi=1muiRpiR+Σj=1nuj(pj+rj)+pG+rG≥pL+δL}≥β---(2)]]>式(2)中，u_i^R和u_j分别为第i个可再生能源电源和第j个常规电源的状态，可再生能源电源和常规电源的状态取值为“1”或为“0”，以“1”表示可再生能源电源和常规电源正常运行，以“0”表示可再生能源电源和常规电源停运，p_i^R为第i个可再生能源电源输出功率，p_j和r_j分别为第j个常规电源的输出功率和所能提供的旋转备用功率，p^G和r^G分别为配电网的输出功率和提供的旋转备用容量，p^L为负荷值，负荷值p^L可以通过预测获得，δ^L为负荷的波动；步骤三、设置常规电源的输出功率约束条件、配电网与微电网可交换功率约束条件和微电网功率平衡约束条件；所述常规电源的输出功率约束条件是限定微电网中各常规电源输出功率的变化区间，即：p_j^min≤p_j≤p_j^max(3)式(3)中，p_j为第j个常规电源输出功率，p_j^min和p_j^max分别为第j个常规电源输出功率的上限值和下限值；所述配电网与微电网可交换功率约束条件是限定配电网向微电网输出功率的变化区间，即：0≤p^G+r^G≤p_G^max(4)式(4)中，p^G和r^G分别为配电网向微电网输出功率、配电网向微电网提供的旋转备用功率，p_G^max为配电网向微电网输出功率的上限值；所述微电网功率平衡约束条件是要求微电网中各可再生能源电源输出功率、各常规电源输出功率以及配电网向微电网输出功率之和等于微电网的负荷值p^L，即：Σi=1mpiR+Σj=1npj+pG=pL---(5)]]>式(5)中，为微电网中可再生能源电源的输出功率之和，为微电网中常规电源的输出功率之和，p^G为从配电网向微电网输出功率；步骤四、以微电网能量调度时段的计划运行成本最小构成微电网能量调度的目标函数，计划运行成本F由常规电源的发电成本、配电网向微电网输出功率成本、从配电网向微电网提供的旋转备用成本构成，则微电网能量调度的目标函数表示为：minF=Σj=1nfj(pj)+cpG+crrG---(6)]]>式(6)中，p_j为第j个常规电源的输出功率，f_j(p_j)为第j个常规电源的发电成本，c为电价，p^G为从配电网获取的功率，cp^G为从配电网获取的功率成本，c_r为旋转备用价格，r^G为从配电网获取的旋转备用，c_rr^G为从配电网获取的旋转备用成本；步骤五、采用蒙特卡罗法随机模拟和遗传算法相结合的能量调度算法进行微电网能量调度目标函数的求解，获得微电网的最优能量调度方案。