【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及儲(chǔ)能，尤其涉及一種基于多階段魯棒優(yōu)化的數(shù)據(jù)中心儲(chǔ)能備用電池經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方法。
技術(shù)介紹
1、隨著我國(guó)配電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展以及“新能源+儲(chǔ)能”模式的推廣，使得數(shù)據(jù)中心運(yùn)行可靠性得到了大幅提高，數(shù)據(jù)中心內(nèi)大量的儲(chǔ)能備用電池成為了“沉睡的”靈活資源，為了喚醒這些靈活性資源，需要在考慮負(fù)載、電價(jià)、可再生能源出力不確定性帶來(lái)的負(fù)面影響的前提下制定合理的運(yùn)行策略。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、鑒于此，本專利技術(shù)的目的在于提供一種基于多階段魯棒優(yōu)化的數(shù)據(jù)中心儲(chǔ)能備用電池經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方法，以解決或至少部分解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述問(wèn)題。
2、為實(shí)現(xiàn)上述專利技術(shù)目的，本專利技術(shù)提供基于多階段魯棒優(yōu)化的數(shù)據(jù)中心儲(chǔ)能備用電池經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方法，所述方法包括以下步驟：
3、s101、基于數(shù)據(jù)中心備用容量需求設(shè)定儲(chǔ)能備用電池動(dòng)態(tài)可調(diào)容量范圍；
4、s102、基于儲(chǔ)能備用電池動(dòng)態(tài)可調(diào)容量范圍構(gòu)建考慮負(fù)載、電價(jià)、可再生能源出力多重不確定性的多階段魯棒優(yōu)化模型；
5、s103、通過(guò)仿射變換法將多階段魯棒優(yōu)化模型轉(zhuǎn)化為兩階段魯棒優(yōu)化模型，并采用嵌套的列與約束生成算法進(jìn)行求解，得到數(shù)據(jù)中心儲(chǔ)能實(shí)時(shí)最優(yōu)調(diào)度策略。
6、進(jìn)一步的，基于儲(chǔ)能備用電池設(shè)備約束的荷電狀態(tài)上下限約束表示為：
7、
8、式中，為儲(chǔ)能備用電池的實(shí)施荷電狀態(tài)，act為僅考慮電池的設(shè)備約束時(shí)的實(shí)時(shí)荷電狀態(tài)，ups為數(shù)據(jù)中心儲(chǔ)能電池，t為時(shí)刻，為儲(chǔ)能備用電池的荷電狀態(tài)下限約束，為儲(chǔ)能備用
9、進(jìn)一步的，與系統(tǒng)中下一時(shí)段的負(fù)載存在線性聯(lián)系，即t時(shí)段的取決于t+1時(shí)段的備用需求，表示為：
10、
11、式中，為數(shù)據(jù)中心運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)中心儲(chǔ)能備用電池系數(shù)，socups,t+1為數(shù)據(jù)中心在t+1時(shí)刻的荷電狀態(tài)。
12、進(jìn)一步的，數(shù)據(jù)中心儲(chǔ)能系統(tǒng)在考慮源荷雙側(cè)和電價(jià)不確定性的情況下，多階段魯棒優(yōu)化模型的目標(biāo)成本表示為：
13、
14、式中，minx為外層函數(shù)，為第一時(shí)段的內(nèi)層max模型決策函數(shù)，為內(nèi)層min模型函數(shù)，為內(nèi)層max函數(shù)，為內(nèi)層min模型函數(shù)，為第一時(shí)段魯棒優(yōu)化的標(biāo)準(zhǔn)形式，q2(y1)為第二時(shí)段基于第一時(shí)段的y1的最惡劣函數(shù)，qt(yt-1)為t時(shí)段基于(t-1)時(shí)段的(yt-1)的最惡劣函數(shù)，qt+1(yt)為(t+1)時(shí)段基于t時(shí)段的(yt)的最惡劣函數(shù)，為魯棒優(yōu)化的標(biāo)準(zhǔn)形式，為購(gòu)電價(jià)分布最惡劣情況下數(shù)據(jù)中心儲(chǔ)能系統(tǒng)與上級(jí)電網(wǎng)總購(gòu)電成本期望值，為售電價(jià)分布最惡劣情況下數(shù)據(jù)中心儲(chǔ)能系統(tǒng)與上級(jí)電網(wǎng)總售電利潤(rùn)期望值，表示調(diào)度周期內(nèi)ess的充放電惡化成本，x為外層主問(wèn)題min模型決策變量集合，為在t時(shí)刻的售電狀態(tài)，為在t時(shí)刻的購(gòu)電狀態(tài)，ut為內(nèi)層max模型決策變量，為負(fù)荷在t時(shí)刻的實(shí)際功率，為風(fēng)電在t時(shí)刻的實(shí)際功率，yt為內(nèi)層min模型決策變量集合，為數(shù)據(jù)中心根據(jù)系統(tǒng)總體需求和外部電價(jià)決策出的購(gòu)電策略，為數(shù)據(jù)中心根據(jù)系統(tǒng)總體需求和外部電價(jià)決策出的售電策略，為0-1變量，為0-1變量，為數(shù)據(jù)中心儲(chǔ)能系統(tǒng)的充電功率，為數(shù)據(jù)中心儲(chǔ)能系統(tǒng)的放電功率，soct為電池荷電狀態(tài)。
15、進(jìn)一步的，將多階段魯棒優(yōu)化模型轉(zhuǎn)化為兩階段魯棒優(yōu)化模型的仿射變換形式為：
16、
17、式中，為數(shù)據(jù)中心儲(chǔ)能系統(tǒng)的充電功率，為數(shù)據(jù)中心儲(chǔ)能系統(tǒng)的放電功率，socups,t為數(shù)據(jù)中心在t時(shí)刻的荷電狀態(tài)，為風(fēng)電在t時(shí)刻的實(shí)際功率，為負(fù)荷在t時(shí)刻的實(shí)際功率，為主問(wèn)題優(yōu)化的決策變量，也稱為仿射函數(shù)常數(shù)矩陣。
18、進(jìn)一步的，經(jīng)過(guò)仿射變換之后，數(shù)據(jù)中心儲(chǔ)能系統(tǒng)在考慮源荷雙側(cè)和電價(jià)不確定性的情況下，多階段魯棒優(yōu)化模型的目標(biāo)成本由多階段魯棒優(yōu)化模型轉(zhuǎn)化為兩階段魯棒優(yōu)化模型，包括：
19、minx{atx+maxuminybty}
20、
21、式中，minx為外層函數(shù)，maxu為內(nèi)層max函數(shù)，miny為內(nèi)層min函數(shù)，atx和bty是兩階段魯棒優(yōu)化“抽象形式”的標(biāo)準(zhǔn)形式，x為外層主問(wèn)題min模型決策變量集合，u為內(nèi)層max模型決策變量，y為內(nèi)層min模型決策變量集合，為在t時(shí)刻的售電狀態(tài)，為在t時(shí)刻的購(gòu)電狀態(tài)，為數(shù)據(jù)中心根據(jù)系統(tǒng)總體需求和外部電價(jià)決策出的購(gòu)電策略，為數(shù)據(jù)中心根據(jù)系統(tǒng)總體需求和外部電價(jià)決策出的售電策略，為0-1變量，為0-1變量，為購(gòu)電變量的分布魯棒乘子，為售電變量的分布魯棒乘子。
22、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的有益效果是：
23、本專利技術(shù)提出一種基于多階段魯棒優(yōu)化的數(shù)據(jù)中心儲(chǔ)能備用電池經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方法，首先，基于數(shù)據(jù)中心備用容量需求設(shè)定儲(chǔ)能備用電池動(dòng)態(tài)可調(diào)容量范圍。其次，構(gòu)建考慮負(fù)載、電價(jià)、可再生能源出力多重不確定性的多階段魯棒優(yōu)化模型；然后通過(guò)仿射變換將多階段魯棒優(yōu)化模型轉(zhuǎn)化為兩階段魯棒優(yōu)化模型，并采用嵌套的列與約束生成算法進(jìn)行求解，通過(guò)求解的結(jié)果表明提出的運(yùn)行方法在保障經(jīng)濟(jì)性的同時(shí)提升數(shù)據(jù)中心儲(chǔ)能備用電池的運(yùn)行魯棒性，為建設(shè)綠色數(shù)據(jù)中心提供了理論基礎(chǔ)。
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1.一種基于多階段魯棒優(yōu)化的數(shù)據(jù)中心儲(chǔ)能備用電池經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于多階段魯棒優(yōu)化的數(shù)據(jù)中心儲(chǔ)能備用電池經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方法，在步驟S101中，基于數(shù)據(jù)中心備用容量需求設(shè)定儲(chǔ)能備用電池動(dòng)態(tài)可調(diào)容量范圍，包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于多階段魯棒優(yōu)化的數(shù)據(jù)中心儲(chǔ)能備用電池經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方法，其特征在于，通過(guò)數(shù)據(jù)中心儲(chǔ)能備用電池動(dòng)態(tài)可調(diào)度容量計(jì)算方法對(duì)儲(chǔ)能備用電池的荷電狀態(tài)下限約束進(jìn)行修正，具體為：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于多階段魯棒優(yōu)化的數(shù)據(jù)中心儲(chǔ)能備用電池經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方法，其特征在于，在步驟S102中，包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于多階段魯棒優(yōu)化的數(shù)據(jù)中心儲(chǔ)能備用電池經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方法，其特征在于，將多階段魯棒優(yōu)化模型轉(zhuǎn)化為兩階段魯棒優(yōu)化模型的仿射變換形式為：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于多階段魯棒優(yōu)化的數(shù)據(jù)中心儲(chǔ)能備用電池經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方法，其特征在于，經(jīng)過(guò)仿射變換之后，數(shù)據(jù)中心儲(chǔ)能系統(tǒng)在考慮源荷雙側(cè)和電價(jià)不確定性的情況下，多階段魯棒優(yōu)化模型的目標(biāo)成本由多階
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于多階段魯棒優(yōu)化的數(shù)據(jù)中心儲(chǔ)能備用電池經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于多階段魯棒優(yōu)化的數(shù)據(jù)中心儲(chǔ)能備用電池經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方法，在步驟s101中，基于數(shù)據(jù)中心備用容量需求設(shè)定儲(chǔ)能備用電池動(dòng)態(tài)可調(diào)容量范圍，包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于多階段魯棒優(yōu)化的數(shù)據(jù)中心儲(chǔ)能備用電池經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方法，其特征在于，通過(guò)數(shù)據(jù)中心儲(chǔ)能備用電池動(dòng)態(tài)可調(diào)度容量計(jì)算方法對(duì)儲(chǔ)能備用電池的荷電狀態(tài)下限約束進(jìn)行修正，具體為：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：馬恒瑞，丁書偉，王波，馬富齊，侯慧，王梟，司楊，陳曉弢，蘇小玲，麻林瑞，王紅霞，張嘉鑫，羅鵬，張迎晨，王蔚，王家豪，劉書福，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：武漢大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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