【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及合能源系統(tǒng)運行調(diào)度優(yōu)化，具體為計及源-荷不確定性的多主體微網(wǎng)的優(yōu)化調(diào)度方法及系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、隨著全球能源轉(zhuǎn)型和“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)的提出，大規(guī)模接入風(fēng)能和太陽能等新能源已成為必然趨勢。然而，這些能源具有顯著的隨機性和間歇性，給傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)調(diào)度帶來了巨大挑戰(zhàn)。
2、綜合能源系統(tǒng)通過耦合電力、熱力、氣體等多種能源網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)多種能源的互補利用和梯級利用，提升了能源利用效率，并促進了新能源的消納。
3、新能源發(fā)電的不確定性和用電負荷的波動，以及電力交易價格的變化，增加了能源系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度的復(fù)雜性。現(xiàn)有技術(shù)在處理這些不確定性和波動性方面尚存在不足。
4、綜合能源系統(tǒng)涉及多個利益主體，如微網(wǎng)運營商、綜合能源產(chǎn)銷商和負荷聚合商等。這些主體之間的互動關(guān)系復(fù)雜，對系統(tǒng)優(yōu)化運行提出了更高要求。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、鑒于上述存在的問題，提出了本專利技術(shù)。
2、因此，本專利技術(shù)解決的技術(shù)問題是：源荷不確定性及價格波動下的綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度問題。
3、為解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)提供如下技術(shù)方案：計及源-荷不確定性的多主體微網(wǎng)的優(yōu)化調(diào)度方法，包括：
4、獲取能源系統(tǒng)中每個能源主體的參數(shù)信息、用戶對能源的負荷需求數(shù)據(jù)以及每個利益主體中的敏感性指標(biāo)；
5、在中央調(diào)度層根據(jù)所述敏感性指標(biāo)生成總目標(biāo)函數(shù)并對其進行約束，構(gòu)建第一層的決策模型；
6、在所述總目標(biāo)函數(shù)的執(zhí)行過程中，通過聚合調(diào)度層優(yōu)化各能源的出
7、利用能源管理層，對風(fēng)電、光伏新能源預(yù)測曲線和日負荷曲線進行分析，得到多源微網(wǎng)從主電網(wǎng)購電時，敏感性指標(biāo)的波動性情況，對所述總目標(biāo)函數(shù)進行反饋，構(gòu)建第三層的優(yōu)化調(diào)度模型；通過三層的博弈模型，從而實現(xiàn)多主體綜合能源系統(tǒng)的優(yōu)化。
8、作為本專利技術(shù)所述的計及源-荷不確定性的多主體微網(wǎng)的優(yōu)化調(diào)度方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述能源主體包括，風(fēng)電、光伏、儲能電站三種不同類型的能源主體；所述參數(shù)信息包括，電廠和電站充放電的功率信息；
9、所述每個利益主體中的敏感性指標(biāo)包括，在利益主體之間能源流通時，發(fā)生的利潤指標(biāo)，用于表示價值量化后的能源損耗情況，通過成本表示能源在獲取時的價值，通過價格表示能源在放出時的價值；在優(yōu)化過程中，通過使利潤指標(biāo)的最大化，實現(xiàn)最小的能源損耗；
10、所述中央調(diào)度層，從能源管理層接收棄風(fēng)、棄光功率和實時交易價格的信息，根據(jù)接收到的信息，以系統(tǒng)總利潤最大化的目標(biāo)，構(gòu)建約束條件和目標(biāo)函數(shù)優(yōu)化電價結(jié)構(gòu)。
11、作為本專利技術(shù)所述的計及源-荷不確定性的多主體微網(wǎng)的優(yōu)化調(diào)度方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述目標(biāo)函數(shù)包括，多主體綜合能源系統(tǒng)利益訴求表現(xiàn)為3個園區(qū)、儲能電站和風(fēng)電場的綜合利潤最大化；
12、多主體綜合能源系統(tǒng)的目標(biāo)數(shù)學(xué)模型表示：
13、
14、其中，f表示多主體綜合能源系統(tǒng)的總利潤；n表示本文中的3個園區(qū)數(shù)目；t表示24h的調(diào)度總時長；ci是園區(qū)i的運營利潤；cess為儲能電站單位功率利潤；cgrid為配電網(wǎng)利潤；為用戶對能源e的需求響應(yīng)量，其中e代表電力和熱力負荷的集合；為t時刻園區(qū)向用戶出售能源e的價格；為表示t時刻園區(qū)i向配電網(wǎng)購電量；代表配電網(wǎng)在時間t的售電價格；為t時刻園區(qū)i損失的電量；代表t時刻園區(qū)i損失電量的單位利潤；為t時刻園區(qū)i向儲能輸送的電量；代表t時刻園區(qū)i向儲能輸送的電量的價格；為t時刻風(fēng)電向園區(qū)i售電量；代表t時刻風(fēng)電的售電價格；是t時刻園區(qū)i內(nèi)設(shè)備b的用電量；為園區(qū)i內(nèi)設(shè)備b的單位功率運維成本，包括運行成本和啟停成本；為表示t時刻園區(qū)i向配電網(wǎng)售電量；代表在時間t園區(qū)i向配電網(wǎng)售電的價格；為配電網(wǎng)對園區(qū)i內(nèi)用戶進行需求響應(yīng)時提供的經(jīng)濟補償；為t時刻配電網(wǎng)向儲能輸送的電量；代表t時刻配電網(wǎng)向儲能輸送電量的價格；為t時刻風(fēng)電向配電網(wǎng)售電量；
15、需求響應(yīng)約束表示為：
16、
17、其中，pdri,m,t為園區(qū)進行需求響應(yīng)后的電負荷功率；pli,m,t和qli,m,t分別為社區(qū)的原始電負荷和熱負荷功率；pcuti,m,t、qcuti,m,t分別為園區(qū)的削減電負荷、熱負荷功率；ptrani,m,t為社區(qū)響應(yīng)需求響應(yīng)進行平移的電負荷功率，當(dāng)值為正時表示電負荷從其他時段轉(zhuǎn)移至t時段，反之同理；rcut為可削減熱負荷的最大比例系數(shù)。
18、作為本專利技術(shù)所述的計及源-荷不確定性的多主體微網(wǎng)的優(yōu)化調(diào)度方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述聚合調(diào)度層，獲取中央調(diào)度層傳遞的電價信息，以及需求側(cè)響應(yīng)措施；按照調(diào)度地位和調(diào)度訴求，優(yōu)化風(fēng)電場、光伏電站、儲能電站綜合能源產(chǎn)銷商和能源轉(zhuǎn)換設(shè)備的出力計劃，以響應(yīng)電價變化并滿足負荷需求；
19、在滿足供需平衡的前提下，通過調(diào)整各能源的出力比例和時間，實現(xiàn)生產(chǎn)成本的最小化，聚合調(diào)度層的優(yōu)化結(jié)果反饋給中央調(diào)度層，用于下一次電價優(yōu)化和系統(tǒng)總利潤的評估。
20、作為本專利技術(shù)所述的計及源-荷不確定性的多主體微網(wǎng)的優(yōu)化調(diào)度方法的一種優(yōu)選方案，其中：在所述聚合調(diào)度層中，新能源電場的收益模型：
21、
22、其中，和分別表示t時刻新能源電場充電功率、電場向配電網(wǎng)、園區(qū)i的售電功率；cw,o和ww分別表示新能源電場售電單價、單位功率運維成本和利潤；n是時間的取值范圍，表示24h的調(diào)度總時長；n表示本文中的3個園區(qū)數(shù)目；
23、儲能電站單位功利潤模型：
24、
25、其中，分別代表儲能電站向園區(qū)i的放電和充電功率；ptw,w和ptc,w分別是儲能電站從上級電網(wǎng)和集中風(fēng)電場獲取的充電功率；cte表示儲能電站售電的綜合價格；ψ和wz,s分別表示儲能電站單位功率運維成本和利潤；
26、購電購熱約束：
27、
28、其中，為社區(qū)m與其他社區(qū)完成交互和需求響應(yīng)后對于綜合能源運營商i的電功率需求；為社區(qū)進行需求響應(yīng)后的電負荷功率；表示第m個園區(qū)的光伏發(fā)電量；若pm-ni,t>0，則表示m園區(qū)向n園區(qū)提供電能，若pm-ni,t<0，則表示n園區(qū)向m園區(qū)提供電能；為社區(qū)m進行熱需求響應(yīng)后對于綜合能源運營商i的熱功率需求；為社區(qū)的原始熱負荷功率；為社區(qū)的削減熱負荷功率；
29、園區(qū)間交互電量約束：
30、
31、其中，pm-nmax表示m社區(qū)與n社區(qū)交互電功率的最大限值。
32、作為本專利技術(shù)所述的計及源-荷不確定性的多主體微網(wǎng)的優(yōu)化調(diào)度方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述能源管理層，對日負荷曲線和發(fā)電曲線進行分析，提取關(guān)鍵特征，識別系統(tǒng)運行的關(guān)鍵點和潛在的供需不平衡；
33、采用兩階段多時間尺度滾動優(yōu)化模型，考慮新能源發(fā)電的時序不確定性和用電負荷的不確定性；在日前階段，進行初步優(yōu)化，制定基礎(chǔ)運行計劃；在日內(nèi)階段，根據(jù)實時數(shù)據(jù)不斷更新優(yōu)化結(jié)果，以本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
1.計及源-荷不確定性的多主體微網(wǎng)的優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于，包括：
2.如權(quán)利要求1所述的計及源-荷不確定性的多主體微網(wǎng)的優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于：所述能源主體包括，風(fēng)電、光伏、儲能電站三種不同類型的能源主體；所述參數(shù)信息包括，電廠和電站充放電的功率信息；
3.如權(quán)利要求2所述的計及源-荷不確定性的多主體微網(wǎng)的優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于：所述目標(biāo)函數(shù)包括，多主體綜合能源系統(tǒng)利益訴求表現(xiàn)為3個園區(qū)、儲能電站和風(fēng)電場的綜合利潤最大化；
4.如權(quán)利要求3所述的計及源-荷不確定性的多主體微網(wǎng)的優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于：所述聚合調(diào)度層，獲取中央調(diào)度層傳遞的電價信息，以及需求側(cè)響應(yīng)措施；按照調(diào)度地位和調(diào)度訴求，優(yōu)化風(fēng)電場、光伏電站、儲能電站綜合能源產(chǎn)銷商和能源轉(zhuǎn)換設(shè)備的出力計劃，以響應(yīng)電價變化并滿足負荷需求；
5.如權(quán)利要求4所述的計及源-荷不確定性的多主體微網(wǎng)的優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于：在所述聚合調(diào)度層中，新能源電場的收益模型：
6.如權(quán)利要求5所述的計及源-荷不確定性的多主體微網(wǎng)的優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于：所述能源管理層，對日負
7.如權(quán)利要求6所述的計及源-荷不確定性的多主體微網(wǎng)的優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于：所述兩階段多時間尺度滾動優(yōu)化模型，涵蓋日前交易和日內(nèi)交易兩個階段，按不同時間尺度優(yōu)化，以適應(yīng)系統(tǒng)的不確定性和波動；
8.一種采用如權(quán)利要求1-7任一所述方法的計及源-荷不確定性的多主體微網(wǎng)的優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)，其特征在于：
9.一種計算機設(shè)備，包括：存儲器和處理器；所述存儲器存儲有計算機程序，其特征在于：所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)計及源-荷不確定性的多主體微網(wǎng)的優(yōu)化調(diào)度方法的步驟。
10.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序，其特征在于：所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)計及源-荷不確定性的多主體微網(wǎng)的優(yōu)化調(diào)度方法的步驟。
...【技術(shù)特征摘要】
1.計及源-荷不確定性的多主體微網(wǎng)的優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于，包括：
2.如權(quán)利要求1所述的計及源-荷不確定性的多主體微網(wǎng)的優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于：所述能源主體包括，風(fēng)電、光伏、儲能電站三種不同類型的能源主體；所述參數(shù)信息包括，電廠和電站充放電的功率信息；
3.如權(quán)利要求2所述的計及源-荷不確定性的多主體微網(wǎng)的優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于：所述目標(biāo)函數(shù)包括，多主體綜合能源系統(tǒng)利益訴求表現(xiàn)為3個園區(qū)、儲能電站和風(fēng)電場的綜合利潤最大化；
4.如權(quán)利要求3所述的計及源-荷不確定性的多主體微網(wǎng)的優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于：所述聚合調(diào)度層，獲取中央調(diào)度層傳遞的電價信息，以及需求側(cè)響應(yīng)措施；按照調(diào)度地位和調(diào)度訴求，優(yōu)化風(fēng)電場、光伏電站、儲能電站綜合能源產(chǎn)銷商和能源轉(zhuǎn)換設(shè)備的出力計劃，以響應(yīng)電價變化并滿足負荷需求；
5.如權(quán)利要求4所述的計及源-荷不確定性的多主體微網(wǎng)的優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于：在所述聚合調(diào)度層中，新能源電場的收...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王巍，叢日輝，周芷伊，劉童，孫平，曲鵬，呂慧，申一成，楊卉煜，吳晨晨，
申請(專利權(quán))人：華能遼寧能源銷售有限責(zé)任公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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