【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力系统优化调度，具体涉及一种基于多阶段鲁棒优化的多产消者分布式协同优化调度方法。
技术介绍
1、随着风电、光伏等可再生能源发电在用户侧资源占比的不断提升，具有“源-荷”双重属性的产消者在配电网中的数量日益增多。产消者通常是由用户侧可再生能源发电、分布式化石能源发电、储能装置、电动汽车以及可调节负荷等灵活性资源聚合而成，可通过灵活调度其所聚合资源来满足自身电力负荷需求或向外出售电能、同时具备用电能力和发电能力。考虑到单个产消者所具备的灵活性资源容量较小且具有较强的随机性，其弹性水平的不足使得单个产消者难以单独地参与电力市场交易。微电网运营商则可以将一定区域内的各产消者整合起来协同参与电力市场交易。p2p(peer to peer，点对点)模式下微电网中各产消者可直接进行多产消者间p2p电能交易，也可同时与上级市场运营商按照电力市场价格进行集中电能交易，通过多产消者的合作运行，不仅能够提高产消者自身的经济收益，也能够促进微电网内可再生能源的就近消纳。
2、然而，目前针对基于博弈论的产消者多主体协同优化调度的研究大多为确定性优化调度方法，传统的多产消者分布式协同确定性优化调度方法不考虑可再生能源出力和负荷需求的不确定性，考虑微电网或虚拟电厂内多产消者间直接进行p2p电能交易，只在日前阶段优化产消者的外部电力市场交互电量、储能调度策略以及产消者间的点对点交易电量，具体为：首先，以产消者在日前阶段的运行成本最小为优化目标，构建基于纳什谈判的多产消者合作优化运行模型；之后，针对多产消者合作优化运行问题，基于纳什议
3、此外，目前针对多园区综合能源系统，有研究提出了一种基于两阶段鲁棒优化的多园区综合能源系统分布式协同优化调度方法，然而，对于两阶段鲁棒优化调度方法而言，第二阶段中任一调度时段决策变量的优化结果是在所有调度时段随机变量的不确定性被揭示以后得到的；但实际上，在电力系统实时调度中，当前调度时段决策变量的优化结果只取决于当前及此前调度时段随机变量已观测到的不确定性与此后调度时段随机变量的不确定集，而与此后调度时段随机变量实现值无关。因此，传统的两阶段鲁棒优化调度方法不符合实际上电力系统实时调度的非预期性。
4、综上，目前基于博弈论的产消者多主体协同优化调度的研究大多忽略其可再生能源出力和负荷需求的多重不确定性对产消者能量管理和交易策略的影响、仅关注产消者的运行经济性而忽略其运行鲁棒性，导致产消者多主体协同调度策略抵御可再生能源出力和负荷需求不确定性风险的能力较差。
技术实现思路
1、本专利技术旨在针对现有技术中存在的技术问题，提供一种基于多阶段鲁棒优化的多产消者分布式协同优化调度方法，利用多阶段鲁棒优化方法处理可再生能源出力和负荷需求的不确定性，基于admm(alternating direction method ofmultipliers，交替方向乘子法)结合rddp(robust dual dynamic programming，鲁棒对偶动态规划算法)的分布式求解方法对所构建模型进行求解，最终能够得到具有较强抵御不确定性风险能力的产消者能量管理和交易策略，兼顾微电网内各产消者的运行鲁棒性、运行经济性和安全隐私性，所构建模型也符合实际微电网中多产消者实时调度的非预期性。
2、为实现以上技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、一种基于多阶段鲁棒优化的多产消者分布式协同优化调度方法，包括如下步骤：
4、步骤s1：根据多产消者间的p2p电能交易，以整体经济成本最小化为目标，基于纳什谈判理论，构建多产消者合作确定性优化运行模型，得到各产消者最终的p2p电能交易策略；
5、步骤s2：基于风电出力和负荷需求的不确定性，同时结合实际微电网中产消者实时调度的非预期性，在步骤s1建立的多产消者合作确定性优化运行模型的基础上，构建基于多阶段鲁棒优化的多产消者合作优化运行模型；
6、步骤s3：采用admm结合rddp的分布式求解方法，求解步骤s2中的基于多阶段鲁棒优化的多产消者合作优化运行模型，最终得到优化后的、具有较强抵御不确定性风险能力的产消者能量管理和交易策略。
7、进一步地，在步骤s1中，所述多产消者合作确定性优化运行模型等效为多产消者合作运行整体经济成本最小化子模型和多产消者电能交易价格谈判子模型。
8、更进一步地，以各产消者在日前阶段的合作运行总成本最小为优化目标，构建多产消者合作运行整体经济成本最小化子模型的目标函数f1为：
9、
10、上式(1)中：n为微电网中产消者的个数；t为调度时段数；为产消者i与微电网中其余产消者的p2p电能交易成本；为产消者i参与电力市场的集中电能交易成本；为产消者i中燃气轮机的启动、停机与燃料成本之和；为产消者i中燃气轮机的运维成本；为产消者i中储能的充放电成本。
11、更进一步地，构建多产消者合作运行整体经济成本最小化子模型的约束条件，包括：功率平衡约束、多产消者间p2p交互电功率约束、购售电功率约束、燃气轮机约束和储能约束；其中：
12、功率平衡约束为：
13、
14、上式(7)中：ωi为与产消者i进行p2p电能交易的其余产消者的集合；和分别为产消者i与产消者j之间的p2p交互电量和燃气轮机的出力；和分别为产消者i在电力市场中的购电电量和售电电量；和分别为产消者i中储能的充电和放电功率；和分别为产消者i的风电出力和负荷需求；t∈[1,t]，t为调度时段数；
15、多产消者间p2p交互电功率约束为：
16、
17、
18、上式(8)-(9)中，为产消者i与产消者j之间的p2p交互电量；为产消者j与产消者i之间的p2p交互电量；为产消者间的p2p交互电功率上限；
19、购售电功率约束为：
20、
21、
22、
23、上式(10)-(12)中，和分别为产消者i在电力市场中的购电电量和售电电量；和分别为产消者i的购电和售电功率上限；和均为0-1变量，分别表示产消者i是否购电和售电，是则取1，否则取0；
24、燃气轮机的约束条件包括了机组组合约束、机组启停时间约束、出力约束和爬坡约束，其中：
25、机组组合约束为：
26、
27、
28、机组启停时间约束为：
29、
30、
31、
32、出力约束为：
33、
34、爬坡约束为：
35、
36、上式(13)-(19)中：和均为0本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于多阶段鲁棒优化的多产消者分布式协同优化调度方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S1中，所述多产消者合作确定性优化运行模型等效为多产消者合作运行整体经济成本最小化子模型和多产消者电能交易价格谈判子模型。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，以各产消者在日前阶段的合作运行总成本最小为优化目标，构建多产消者合作运行整体经济成本最小化子模型的目标函数f1为：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，构建多产消者合作运行整体经济成本最小化子模型的约束条件，包括：功率平衡约束、多产消者间P2P交互电功率约束、购售电功率约束、燃气轮机约束和储能约束；其中：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，以各产消者在进行P2P电能交易后相较于不进行P2P电能交易时提升的经济收益最大为优化目标，构建多产消者电能交易价格谈判子模型的目标函数f2为：
6.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，构建多产消者电能交易价格谈判子模型的约束条件，包括多
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤S2.1中，构建的风电出力和负荷需求的不确定性集合如下所示：
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤S2.2具体包括：
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，以各产消者在日前和实时阶段的整体合作运行成本最小为优化目标，构建产消者多主体多阶段整体经济成本最小化子模型目标函数f3和约束条件；
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，以各产消者在进行P2P电能交易后相较于不进行P2P电能交易时在日前和实时阶段提升的整体经济收益最大为优化目标，构建产消者多主体单阶段电能交易价格谈判子模型目标函数f4和约束条件；
12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于多阶段鲁棒优化的多产消者分布式协同优化调度方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤s1中，所述多产消者合作确定性优化运行模型等效为多产消者合作运行整体经济成本最小化子模型和多产消者电能交易价格谈判子模型。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，以各产消者在日前阶段的合作运行总成本最小为优化目标，构建多产消者合作运行整体经济成本最小化子模型的目标函数f1为：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，构建多产消者合作运行整体经济成本最小化子模型的约束条件，包括：功率平衡约束、多产消者间p2p交互电功率约束、购售电功率约束、燃气轮机约束和储能约束；其中：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，以各产消者在进行p2p电能交易后相较于不进行p2p电能交易时提升的经济收益最大为优化目标，构建多产消者电能交易价格谈判子模型的目标函数f2为：
6.根据权利要求6...
【专利技术属性】
技术研发人员：周强，张健美，牛继恩，吴建军，赵龙，高鹏飞，张金平，吕清泉，张睿骁，李津，张珍珍，韩旭杉，马彦宏，王定美，王晟，张永蕊，张彦琪，沈渭程，保承家，牛炜，李晓虎，邵冲，吴国栋，韩自奋，徐宏雷，刘丽娟，沈荟云，张赛，赵炜，陈柏旭，张嘉林，
申请(专利权)人：国网甘肃省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。