【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于储能和可再生能源互补的微网应用，具体涉及一种多面体不确定集下储能新能源互补微网系统调度方法。
技术介绍
1、近年来，随着化石能源短缺、气候变暖、环境污染等问题日益突出，以可再生能源取代传统能源的能源变革得到了全世界的重视。可再生能源(res)，如风能、光伏等，具有良好的经济、生态和政治效益，有利于减少全球能源供应压力，是作为未来智能电网的重要组成部分。但是，可再生能源具有间歇性，波动性和随机性，对电网的安全运行及可靠供电方面带来了巨大的挑战。
2、微网(mg)的推广为可再生能源在电力系统中的应用提供了新的机会。作为可再生能源和主电网之间的缓冲区，含储能的微网系统通过协调可再生能源和储能系统，可以有效缓解可再生能源的随机性和间歇性对外部电网的影响，提高可再生能源的渗透率、电能质量、供电可靠性和能源效率，以减少碳排放，从而最大限度地提高经济和环境效益。
3、但是，在新能源、负荷需求等不确定因素影响下，储能可再生能源互补的微网系统调度问题是一个复杂的多阶段调度问题，即调度方案的实施和不确定因素的实现是交替迭代出现的。因此，如何保证在新能源、负荷需求等不确定因素影响下，既满足系统安全性要求，同时又能兼顾经济性，是非常困难的。如果仅一味增大备用容量来保证微网系统的安全性，则会导致用电成本增加；如果只考虑经济性目标，又很难保证系统的安全性。
4、目前，尚缺少在新能源、负荷需求等不确定因素影响下，同时满足安全性和经济性要求的储能新能源互补微网系统调度方法。尤其是当系统中采用一种更精确的不确定集
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种多面体不确定集下储能新能源互补微网系统调度方法，用于解决微网系统中新能源消纳的技术问题，为微网系统提供各个时段安全且经济的调度方案，为储能新能源互补微网系统规划方案的经济可行性提供技术支撑，为储能新能源互补微网系统规划方案提供决策依据，推动新能源消纳和低碳化进程。
2、本专利技术采用以下技术方案：
3、一种多面体不确定集下储能新能源互补微网系统调度方法，包括以下步骤：
4、s1、获取随机因素的历史信息以及系统关键参数，建立多面体不确定集；
5、s2、以期望场景下运行成本最小为目标，建立步骤s1得到的多面体不确定集下储能可再生能源互补的微网系统多阶段鲁棒优化模型；
6、s3、根据步骤s2得到的微网系统多阶段鲁棒优化模型，建立微网系统各个时段满足可行性和安全性的调度方案范围；
7、s4、根据步骤s2得到的微网系统多阶段鲁棒优化模型以及步骤s3获得的调度方案范围，建立储能可再生能源互补的微网系统混合整数规划调度模型，在滚动优化框架下执行混合整数规划调度方法，求解当前时段经济可行的调度方案，直至完成整个调度时段的调度方案。
8、具体的，步骤s1中，随机因素的历史信息以及系统关键参数具体包括：不确定集参数、储能系统参数、运行参数和经济参数。
9、具体的，步骤s2中，以期望场景下运行成本最小为目标构建的目标函数如下：
10、
11、其中，t为调度时段的集合；t0为当前调度时段；τ为一个时间段；为微网系统从主网购电的成本系数；为微网系统向主网卖电的收益系数；为微网系统与主网交换功率大小。
12、进一步的，复杂不确定性下储能可再生能源互补的微网系统调度运行满足的约束条件包括：
13、储能水平的上下界约束、微网与主网之间的电力交换限制、功率平衡约束储能系统的放电和充电功率的界限，以及能量存储水平的演化方程。
14、更进一步的，储能水平的上下界约束：
15、
16、微网与主网之间的电力交换限制：
17、
18、功率平衡约束：
19、
20、储能系统的放电和充电功率的界限：
21、
22、能量存储水平的演化方程：
23、
24、其中，为条件不确定集；为净负荷；为净负荷从1时段到t时段的实现值；et为储能系统能量存储量，和et分别为储能系统能量存储量上下界；和分别为储能系统充电和放电功率；ηc和ηd分别为充放电效率系数，h(·)为辅助函数。
25、再进一步的，辅助函数h(·)为：
26、
27、其中，τ为一个时段的长度；x为辅助函数的自变量，对应储能系统的放电和充电功率pt。
28、具体的，步骤s3中，微网系统多阶段鲁棒优化模型各个时段满足可行性和安全性的调度方案范围中，每个当前时间段t0，只决策和具体如下：
29、
30、
31、其中，j＝t-1，t-2，…，t0；为t时段的净负荷值；et为t时段末储能能量水平的物理下限；为辅助函数；em为m时段末储能能量水平的物理下限；m为第m时段；为第j时段末储能能量水平的安全下限；t为总调度周期。
32、进一步的，一个时间段内，决策et-1的精确下界和上界的最终递归方程如下：
33、
34、其中，是第t-1时段末储能能量水平的安全下限；为第t时段净负荷值；为第t时段末储能能量水平的安全下限；et-1为第t-1时段末储能能量水平的物理下限；为第t-1时段末储能能量水平的安全上限；为第t-1时段末储能能量水平的物理上限。
35、具体的，步骤s4中，混合整数规划调度方法具体为：
36、获取系统运行参数以及不确定集参数，当前时段为t0时，观测t0时段不确定量的实现值，当t0<t，在t0时段执行混合整数规划运行调度优化模型，输出t0时段的决策；并执行t0＝t0+1，继续重复上述步骤，直至整个调度周期结束。
37、进一步的，调度周期内的运行成本最小的目标函数为：
38、
39、储能上下界约束：
40、
41、
42、微网与主网之间的电力交换限制：
43、
44、功率平衡约束：
45、
46、
47、储能系统的放电和充电功率的界限：
48、
49、其中，为微网系统从主网购电的成本系数，为微网系统向主网卖电的收益系数，τ为一个时段的长度，t0为当前调度时段，t为调度时段的集合，gt为第t时段微网与主网之间的电力交换功率，称为关口交换功率，为第t时段净负荷的期望值，为当前调度时段关口交换功率，为当前调度时段净负荷的值，为当前调度时段末储能能量水平的安全下限，为当前调度时段末储能能量水平的安全上限，为当前调度时段末储能能量水平，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种多面体不确定集下储能新能源互补微网系统调度方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的多面体不确定集下储能新能源互补微网系统调度方法，其特征在于，步骤S1中，随机因素的历史信息以及系统关键参数具体包括：不确定集参数、储能系统参数、运行参数和经济参数。
3.根据权利要求1所述的多面体不确定集下储能新能源互补微网系统调度方法，其特征在于，步骤S2中，以期望场景下运行成本最小为目标构建的目标函数如下：
4.根据权利要求3所述的多面体不确定集下储能新能源互补微网系统调度方法，其特征在于，复杂不确定性下储能可再生能源互补的微网系统调度运行满足的约束条件包括：
5.根据权利要求4所述的多面体不确定集下储能新能源互补微网系统调度方法，其特征在于，储能水平的上下界约束：
6.根据权利要求5所述的多面体不确定集下储能新能源互补微网系统调度方法，其特征在于，辅助函数h(·)为：
7.根据权利要求1所述的多面体不确定集下储能新能源互补微网系统调度方法，其特征在于，步骤S3中，微网系统多阶段鲁棒优化模型各个时段
8.根据权利要求7所述的多面体不确定集下储能新能源互补微网系统调度方法，其特征在于，一个时间段内，决策Et-1的精确下界和上界的最终递归方程如下：
9.根据权利要求1所述的多面体不确定集下储能新能源互补微网系统调度方法，其特征在于，步骤S4中，混合整数规划调度方法具体为：
10.根据权利要求9所述的多面体不确定集下储能新能源互补微网系统调度方法，其特征在于，调度周期内的运行成本最小的目标函数为：
...【技术特征摘要】
1.一种多面体不确定集下储能新能源互补微网系统调度方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的多面体不确定集下储能新能源互补微网系统调度方法，其特征在于，步骤s1中，随机因素的历史信息以及系统关键参数具体包括：不确定集参数、储能系统参数、运行参数和经济参数。
3.根据权利要求1所述的多面体不确定集下储能新能源互补微网系统调度方法，其特征在于，步骤s2中，以期望场景下运行成本最小为目标构建的目标函数如下：
4.根据权利要求3所述的多面体不确定集下储能新能源互补微网系统调度方法，其特征在于，复杂不确定性下储能可再生能源互补的微网系统调度运行满足的约束条件包括：
5.根据权利要求4所述的多面体不确定集下储能新能源互补微网系统调度方法，其特征在于，储能水平的上下界约束：
6.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：翟桥柱，唐晔，周玉洲，韩智涵，侯江伟，茅英明，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：
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