基于多时间尺度协调的微网经济运行优化调度方法

摘要

本发明公开了一种基于多时间尺度协调的微网经济运行优化调度方法，该方法将微网经济运行分为日前计划与实时调度两个时间尺度，在日前计划阶段，将一个调度周期分为多个时段，基于日前预测数据，将其建模为混合整数线性规划问题；在实时调度阶段，遵从日前计划的开停机结果，基于实时超短期预测数据，将其建模为非线性规划。本发明还设计了两个时间尺度的协调配合机制，使得本方法得到的调度方案既能满足长时间尺度的经济因素，也能满足短时间尺度的微网内部电压、载流量等安全运行约束并平滑新能源的出力波动。该方法适用于任意类型、任意容量配比的由可控电源、不可控电源和储能设备组成的微型电网的并网和孤网运行中的经济运行优化调度。

主权项

1.一种基于多时间尺度协调的微网经济运行优化调度方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）统计微网运行历史数据，建立微网内所有可控电源的成本-出力曲线的非线性函数，并将其分段线性化；同时根据微网电路拓扑结构和电气参数，建立微网节点导纳矩阵；（2）采集微网负荷信息数据、气象信息数据以及外部电网电价数据，综合微网运行的历史数据，对负荷/风能/太阳能/电价进行未来一天的预测，得到未来一天内微网的负荷/风能/太阳能/电价预测数据；（3）将微网未来一天内的经济运行分为多个时段，以各时段微网运行成本最小为目标函数，其中所有可控电源的使用分段线性化模型，考虑微网内部的各时段能量平衡、各设备元件的出力/爬坡率/开停机成本、储能设备运行成本与“满充满放”原则，基于第二步中的日前负荷/风能/太阳能/电价预测数据，将此微网日前计划问题构成一个混合整数线性规划问题进行求解，得到各时段微网经济运行调度方案；（4）采集微网负荷信息数据、气象信息数据以及外部电网电价数据，对负荷/风能/太阳能/电价进行超短期预测，得到未来一个时段内微网的负荷/风能/太阳能/电价预测数据；（5）取当前时段的微网设备的开停机状态，令其在该时段不能改变，以该时段微网运行成本最小和当前电源出力值与日前计划出力值偏差最小化为目标函数，其中所有可控电源使用原有非线性模型，考虑微网内部的该时段交流潮流平衡、母线电压约束、线路载流量约束、各逆变器的容量约束，同时基于第四步中的超短期预测数据，将此微网实时调度问题构成一个非线性规划问题进行求解，得到该时段的微网经济运行调度方案；（6）评估实时调度的调度方案与日前计划的调度方案的偏差，若偏差大于给定阈值，即所得到的实时调度方案不可行，则需要在此时段重新进行日前计划，即返回第二步；若偏差小于或等于给定阈值，即所得到的实时调度方案可行，则进入第七步；（7）对于经第六步可行性检测满足要求的微网经济运行调度方案，形成微网调度指令，发布给微网中的可控电源、不可控电源以及储能设备的控制器，使得微网在下一时段按照指定方式安全经济运行；同时判断下一个时段是否已进行过日前计划，如是则进入下一个时段进行预测和实时调度，即重复第四步，否则开始对下一天进行预测和日前计划，即返回第二步。