本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)調(diào)度技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電力系統(tǒng)能量調(diào)度管理優(yōu)化方法。

背景技術(shù)：

電力調(diào)度要求發(fā)電與用電在全系統(tǒng)范圍內(nèi)實(shí)時(shí)平衡，對調(diào)度水平要求較高。隨著發(fā)電側(cè)風(fēng)、光等間歇性可再生能源并網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，波動(dòng)性電源引起的調(diào)度問題越來越突出。近年來，為了緩解突出的調(diào)度問題及提高對間歇性可再生能源發(fā)電容量的消納能力，建設(shè)了抽水蓄能電站，需求側(cè)也出現(xiàn)以電動(dòng)汽車為代表的儲(chǔ)能容量。

建成電力市場機(jī)制的國家或地區(qū)，電力供需變化會(huì)通過電價(jià)實(shí)時(shí)反映。即使未建立市場機(jī)制，由于間歇性可再生能源發(fā)電能力的波動(dòng)性，不同時(shí)間的能量價(jià)值也各不相同。儲(chǔ)能的價(jià)值正是通過在能量價(jià)值較低或者棄能時(shí)段充能、在能量價(jià)值較高或者用能時(shí)段釋放而得以體現(xiàn)。

然而現(xiàn)有儲(chǔ)能調(diào)度要么分時(shí)段固化調(diào)度策略，要么借助簡單的線性優(yōu)化策略。當(dāng)僅考慮在現(xiàn)貨或短期合約市場中的投標(biāo)策略時(shí)，儲(chǔ)能調(diào)度一般可轉(zhuǎn)化為線性優(yōu)化問題，以成熟的混整線性規(guī)劃方法求解。當(dāng)考慮更多關(guān)聯(lián)決策問題時(shí)，如在現(xiàn)貨及備用市場的關(guān)聯(lián)性投標(biāo)，就可能超出線性優(yōu)化問題的范疇。除參與集中投標(biāo)獲益的方式外，儲(chǔ)能與另一發(fā)電或負(fù)荷實(shí)體，如風(fēng)電、光伏發(fā)電、主動(dòng)型微網(wǎng)、制氫負(fù)荷等，以雙/多方合約及虛擬發(fā)電廠(Virtual Power Plant,VPP)形式結(jié)成聯(lián)合體，也被證明為行之有效的運(yùn)營模式，并適用于管制下的電力系統(tǒng)。但其優(yōu)化也比線性優(yōu)化復(fù)雜。在針對儲(chǔ)能個(gè)體效益的研究中，目前多將儲(chǔ)能視作價(jià)格接受者，很少考慮儲(chǔ)能決策與電價(jià)間的互動(dòng)。在含儲(chǔ)系統(tǒng)的研究中，較少考慮令儲(chǔ)能及其它聯(lián)合方、第三方多方受益的市場機(jī)制設(shè)計(jì)。而這些討論無一不依賴于能反映儲(chǔ)能關(guān)鍵特性、魯棒性好、適應(yīng)場景多樣的優(yōu)化方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在提供一種基于價(jià)值網(wǎng)絡(luò)的儲(chǔ)能系統(tǒng)調(diào)度優(yōu)化方法。該方法針對儲(chǔ)能調(diào)度特點(diǎn)，運(yùn)用價(jià)值網(wǎng)絡(luò)逐步搜索到高精度的儲(chǔ)能調(diào)度優(yōu)化解，提高求解效率及針對儲(chǔ)能調(diào)度優(yōu)化問題的魯棒性，為廣泛的儲(chǔ)能系統(tǒng)調(diào)度提供高效率、高精度的通用方法支持。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，達(dá)到上述技術(shù)效果，本發(fā)明采用的技術(shù)方案，包括以下步驟：

S1確定優(yōu)化空間的步驟：設(shè)立以時(shí)間-儲(chǔ)能狀態(tài)圍成的2維狀態(tài)的優(yōu)化空間，按照待優(yōu)化時(shí)段的起止時(shí)間及最大至最小儲(chǔ)能容量確定優(yōu)化空間的初始邊界使得優(yōu)化空間構(gòu)成有界空間；

S2柵格化優(yōu)化空間的步驟：對優(yōu)化空間進(jìn)行柵格化，形成多個(gè)狀態(tài)點(diǎn)；

S3構(gòu)建價(jià)值網(wǎng)絡(luò)的步驟：按時(shí)間從后往前的順序，以柵格化后的優(yōu)化空間為基礎(chǔ)構(gòu)建價(jià)值網(wǎng)絡(luò)，所述價(jià)值網(wǎng)絡(luò)以價(jià)值網(wǎng)絡(luò)矩陣π的形式表示，π中各元素對應(yīng)各狀態(tài)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)價(jià)值；

S4從所有狀態(tài)點(diǎn)中發(fā)現(xiàn)最大價(jià)值鏈；

S5在最大價(jià)值鏈上每個(gè)狀態(tài)點(diǎn)附近設(shè)置系統(tǒng)下一次迭代時(shí)優(yōu)化空間的新邊界，返回S2迭代計(jì)算，直至滿足要求的解。

上述技術(shù)方案的進(jìn)一步特征在于，所述S1中，設(shè)置優(yōu)化空間在儲(chǔ)能狀態(tài)維度的上邊界B_U＝E_MAX，儲(chǔ)能狀態(tài)維度的下邊界B_L＝E_MIN，其中E_MAX、E_MIN分別表示最大及最小儲(chǔ)能容量，并令系統(tǒng)當(dāng)前迭代的次數(shù)m的初值為1。

上述技術(shù)方案的進(jìn)一步特征在于，所述S2具體包括以下步驟：

S2-1)記時(shí)間柵格化數(shù)量為TN、儲(chǔ)能狀態(tài)柵格化數(shù)量為EN，以時(shí)間軸為橫軸，確定柵格在時(shí)間軸的交點(diǎn)位置依次為T_S+(T_E-T_S)/TN*j，其中T_S、T_E分別為所述待優(yōu)化時(shí)段的起始、結(jié)束時(shí)間，j為1到TN-1的整數(shù)；

設(shè)B_Um(j)表示系統(tǒng)當(dāng)前迭代時(shí)T_S+(T_E-T_S)/TN*j時(shí)間的儲(chǔ)能狀態(tài)搜索上邊界，B_Lm(j)表示系統(tǒng)當(dāng)前迭代時(shí)T_S+(T_E-T_S)/TN*j時(shí)間的儲(chǔ)能狀態(tài)搜索下邊界，j為1到TN-1的整數(shù)；其中，當(dāng)m為1，將B_Um(j)設(shè)為B_U，將B_Lm(j)設(shè)為B_L；

S2-2)對位于T_S+(T_E-T_S)/TN*j的時(shí)間軸交點(diǎn)，其中1≤j≤TN-1，以儲(chǔ)能狀態(tài)為縱軸，確定時(shí)間軸交點(diǎn)T_S+(T_E-T_S)/TN*j處柵格在縱軸的交點(diǎn)位置依次為B_Lm(j)+[B_Um(j)-B_Lm(j)]/EN*i，其中0≤i≤EN，1≤j≤TN-1；

S2-3)將上述柵格化后所有的柵格交點(diǎn)以及位于時(shí)間T_E處的優(yōu)化終結(jié)點(diǎn)和位于時(shí)間T_S處的優(yōu)化起始點(diǎn)統(tǒng)稱為狀態(tài)點(diǎn)，將位于時(shí)間T_E處的優(yōu)化終結(jié)點(diǎn)稱為終結(jié)狀態(tài)點(diǎn)、位于時(shí)間T_S處的優(yōu)化起始點(diǎn)稱為起始狀態(tài)點(diǎn)，將除起始狀態(tài)點(diǎn)和終結(jié)狀態(tài)點(diǎn)之外的各狀態(tài)點(diǎn)用{T_S+(T_E-T_S)/TN*j,B_Lm(j)+[B_Um(j)-B_Lm(j)]/EN*i}標(biāo)識(shí)，用E_TN表示終結(jié)狀態(tài)點(diǎn)的儲(chǔ)能狀態(tài)值，用E₀表示起始狀態(tài)點(diǎn)的儲(chǔ)能狀態(tài)值，用E(i,j)表示狀態(tài)點(diǎn){T_S+(T_E-T_S)/TN*j,B_Lm(j)+[B_Um(j)-B_Lm(j)]/EN*i}的儲(chǔ)能狀態(tài)值，其中0≤i≤EN，1≤j≤TN-1。

上述技術(shù)方案的進(jìn)一步特征在于，所述S3具體為：按時(shí)間從后往前的順序，以柵格化后的優(yōu)化空間為基礎(chǔ)構(gòu)建價(jià)值網(wǎng)絡(luò)，所述價(jià)值網(wǎng)絡(luò)以(EN+1)×(TN-1)維的價(jià)值網(wǎng)絡(luò)矩陣π的形式表示，π中各元素π(i+1,j)對應(yīng)各狀態(tài)點(diǎn){T_S+(T_E-T_S)/TN*j,B_Lm(j)+[B_Um(j)-B_Lm(j)]/EN*i}的節(jié)點(diǎn)價(jià)值，其中0≤i≤EN，1≤j≤TN-1，包括以下步驟：

S3-1)首先，對位于時(shí)間T_S+(T_E-T_S)/TN*(TN-1)處的各狀態(tài)點(diǎn){T_S+(T_E-T_S)/TN*(TN-1),B_Lm(TN-1)+[B_Um(TN-1)-B_Lm(TN-1)]/EN*i}，其中0≤i≤EN，按以下方式計(jì)算各狀態(tài)點(diǎn)分別到達(dá)終結(jié)狀態(tài)點(diǎn)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移路徑運(yùn)行所需功率，記為P_TN-1(i)：

如果終結(jié)狀態(tài)點(diǎn)的儲(chǔ)能狀態(tài)值E_TN大于位于時(shí)間T_S+(T_E-T_S)/TN*(TN-1)處的狀態(tài)點(diǎn){T_S+(T_E-T_S)/TN*(TN-1),B_Lm(TN-1)+[B_Um(TN-1)-B_Lm(TN-1)]/EN*i}的儲(chǔ)能狀態(tài)值E(i,TN-1)，則P_TN-1(i)為{[E_TN-E(i,TN-1)]/η_L}/Δt，否則P_TN-1(i)為{[E_TN-E(i,TN-1)]*η_G}/Δt，其中η_L為充能時(shí)的轉(zhuǎn)換效率，Δt等于(T_E-T_S)/TN，η_G為用能時(shí)的轉(zhuǎn)換效率；

所述狀態(tài)轉(zhuǎn)移路徑為從柵格化后優(yōu)化空間的狀態(tài)點(diǎn)到其后續(xù)時(shí)刻狀態(tài)點(diǎn)的過程；

然后，進(jìn)行狀態(tài)可行性檢查：如果上述計(jì)算得到的狀態(tài)點(diǎn)的P_TN-1(i)滿足-P_GMAX≤P_TN-1(i)≤P_LMAX，則該狀態(tài)點(diǎn)為可行狀態(tài)點(diǎn)，并按以下方法計(jì)算該狀態(tài)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)價(jià)值，否則為不可行狀態(tài)點(diǎn)，不可行狀態(tài)點(diǎn)將排除在本方法后續(xù)步驟之外，不再考慮，其中P_GMAX、P_LMAX分別為最大用能功率及最大充能功率，0≤i≤EN：

可行狀態(tài)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)價(jià)值等于-P_TN-1(i)*V(TN)*Δt，其中V為長度為TN的記錄各時(shí)段能量價(jià)值的數(shù)組，V(TN)表示V中索引為TN的元素、對應(yīng)時(shí)段TN的能量價(jià)值；

S3-2)按從后往前的順序計(jì)算其它時(shí)刻的狀態(tài)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)價(jià)值，包括以下步驟：

S3-2-1)設(shè)定循環(huán)變量k的初值為TN-2，進(jìn)入步驟S3-2-2)；

S3-2-2)記位于時(shí)間T_S+(T_E-T_S)/TN*k處的各狀態(tài)點(diǎn){T_S+(T_E-T_S)/TN*k,B_Lm(k)+[B_Um(k)-B_Lm(k)]/EN*i}為p_(i,k)，記位于時(shí)間T_S+(T_E-T_S)/TN*(k+1)處的各狀態(tài)點(diǎn){T_S+(T_E-T_S)/TN*(k+1),B_Lm(k+1)+[B_Um(k+1)-B_Lm(k+1)]/EN*i'}中的可行狀態(tài)點(diǎn)為p_(i',k+1)，其中0≤i≤EN，0≤i'≤EN，按以下方式計(jì)算計(jì)算各狀態(tài)點(diǎn)p_(i,k)分別到達(dá)各個(gè)可行狀態(tài)點(diǎn)p_(i',k+1)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移路徑運(yùn)行所需功率，記為P(i,i′,k)：

如果可行狀態(tài)點(diǎn)p_(i',k+1)的儲(chǔ)能狀態(tài)值E(i',k+1)大于狀態(tài)點(diǎn)p_(i,k)的儲(chǔ)能狀態(tài)值E(i,k)，則P(i,i′,k)為{[E(i',k+1)-E(i,k)]/η_L}/Δt，否則狀態(tài)轉(zhuǎn)換所需平均功率P(i,i′,k)為{[E(i',k+1)-E(i,k)]*η_G}/Δt；

然后，進(jìn)行狀態(tài)可行性檢查：如果上述計(jì)算得到的狀態(tài)點(diǎn)p_(i,k)到達(dá)可行狀態(tài)點(diǎn)p_(i',k+1)的P(i,i′,k)滿足-P_GMAX≤P(i,i′,k)≤P_LMAX，并且|P(i,i′,k)-P′(i′,k+1)|≤min(σ_G·P_GMAX,σ_L·P_LMAX)，則該狀態(tài)點(diǎn)p_(i,k)為可行狀態(tài)點(diǎn)，并按以下方法計(jì)算該狀態(tài)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)價(jià)值，否則為不可行狀態(tài)點(diǎn)，不可行狀態(tài)點(diǎn)將排除在本方 法后續(xù)步驟之外，不再考慮，其中σ_G、σ_L分別為用能功率最大爬坡速率及充能功率最大爬坡速率，P′(i′,k+1)為可行狀態(tài)點(diǎn)p_(i',k+1)在最優(yōu)狀態(tài)轉(zhuǎn)移路徑下的功率值，當(dāng)k＝TN-2時(shí)P′(i′,k+1)等于該可行狀態(tài)點(diǎn)p_(i',k+1)到達(dá)終結(jié)狀態(tài)點(diǎn)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移路徑運(yùn)行所需功率P_TN-1(i')：

可行狀態(tài)點(diǎn)p_(i,k)的節(jié)點(diǎn)價(jià)值等于max(-P(i,i′,k)*V(k+1)*Δt+π(i'+1,k+1))，其中0≤i≤EN，0≤i'≤EN，V(k+1)表示V中索引為k+1的元素，并記錄該可行狀態(tài)點(diǎn)p_(i,k)在-P(i,i′,k)*V(k+1)*Δt+π(i'+1,k+1))取最大值時(shí)的i'及P(i,i′,k)的值，且將記錄的P(i,i′,k)的值作為該可行狀態(tài)點(diǎn)p_(i,k)在最優(yōu)狀態(tài)轉(zhuǎn)移路徑下的功率值，將記錄的i'的值作為該可行狀態(tài)點(diǎn)p_(i,k)的下一相連狀態(tài)點(diǎn)編號(hào)；

S3-2-3)令k自減1，如果k小于1，則進(jìn)入步驟S3-2-4)，否則返回步驟S3-2-2)；

S3-2-4)首先，記位于時(shí)間T_S+(T_E-T_S)/TN處的各狀態(tài)點(diǎn){T_S+(T_E-T_S)/TN,B_Lm(1)+[B_Um(1)-B_Lm(1)]/EN*i}中的可行狀態(tài)點(diǎn)為p_(i,1)，其中0≤i≤EN，按以下方法計(jì)算起始狀態(tài)點(diǎn)到達(dá)各個(gè)可行狀態(tài)點(diǎn)p_(i,1)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移路徑運(yùn)行所需功率，記為P′(i,0)：

如果狀態(tài)點(diǎn)p_(i,1)的儲(chǔ)能狀態(tài)值E(i,1)大于起始狀態(tài)點(diǎn)的儲(chǔ)能狀態(tài)值E₀，則P′(i,0)為{[E(i,1)-E₀]/η_L}/Δt，否則P′(i,0)為{[E(i,1)-E₀]*η_G}/Δt；

然后，進(jìn)行狀態(tài)可行性檢查：如果上述計(jì)算得到的起始狀態(tài)點(diǎn)到達(dá)狀態(tài)點(diǎn)p_(i,1)的P′(i,0)滿足-P_GMAX≤P′(i,0)≤P_LMAX，并且|P′(i,0)-P′(i,1)|≤min(σ_G·P_GMAX,σ_L·P_LMAX)，則狀態(tài)點(diǎn)p_(i,1)仍為可行狀態(tài)點(diǎn)，否則將狀態(tài)點(diǎn)p_(i,1)改為不可行狀態(tài)點(diǎn)，不可行狀態(tài)點(diǎn)將排除在本方法后續(xù)步驟之外，不再考慮。

上述技術(shù)方案的進(jìn)一步特征在于，所述S4具體包括以下步驟：

S4-1)計(jì)算起始狀態(tài)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)價(jià)值：起始狀態(tài)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)價(jià)值等于max(-P′(i,0)*V(1)*Δt+π(i+1,1))，其中0≤i≤EN，V(1)表示V中索引為1的元 素；

將起始狀態(tài)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)價(jià)值作為系統(tǒng)當(dāng)前迭代時(shí)的最大價(jià)值π_m，獲取當(dāng)-P′(i,0)*V(1)*Δt+π(i+1,1)取最大值時(shí)的i的值，將i的值作為起始狀態(tài)點(diǎn)的下一相連狀態(tài)點(diǎn)編號(hào)；

S4-2)設(shè)L_m代表系統(tǒng)當(dāng)前迭代時(shí)的最大價(jià)值鏈，該最大價(jià)值鏈由TN-1個(gè)數(shù)值點(diǎn)組成，令L_m(j)為L_m中第j個(gè)數(shù)值點(diǎn)，按以下方式獲取L_m(j)的值：

L_m(1)等于起始狀態(tài)點(diǎn)的下一相連狀態(tài)點(diǎn)編號(hào)，L_m(2)等于狀態(tài)點(diǎn){T_S+(T_E-T_S)/TN*1,B_Lm(1)+[B_Um(1)-B_Lm(1)]/EN*L_m(1)}的下一相連狀態(tài)點(diǎn)編號(hào)，……，L_m(j)等于狀態(tài)點(diǎn){T_S+(T_E-T_S)/TN*(j-1),B_Lm(j-1)+[B_Um(j-1)-B_Lm(j-1)]/EN*L_m(j-1)}的下一相連狀態(tài)點(diǎn)編號(hào)，L_m(j+1)等于狀態(tài)點(diǎn){T_S+(T_E-T_S)/TN*j,B_Lm(j)+[B_Um(j)-B_Lm(j)]/EN*L_m(j)}的下一相連狀態(tài)點(diǎn)編號(hào)，……，L_m(TN-1)等于狀態(tài)點(diǎn){T_S+(T_E-T_S)/TN*(TN-2),B_Lm(TN-2)+[B_Um(TN-2)-B_Lm(TN-2)]/EN*L_m(TN-2)}的下一相連狀態(tài)點(diǎn)編號(hào)。

上述技術(shù)方案的進(jìn)一步特征在于，所述S5具體包括以下步驟：

當(dāng)m大于1時(shí)，如果系統(tǒng)當(dāng)前迭代時(shí)的最大價(jià)值π_m不大于系統(tǒng)上一次迭代時(shí)的最大價(jià)值π_m-1，則采納系統(tǒng)上一次迭代時(shí)的最大價(jià)值π_m-1及最大價(jià)值鏈L_m-1作為優(yōu)化解輸出，并結(jié)束本方法；如果系統(tǒng)當(dāng)前迭代時(shí)的最大價(jià)值π_m大于系統(tǒng)上一次迭代時(shí)的最大價(jià)值π_m-1，并且兩者的差絕對值|π_m-π_m-1|≤ε，則采納系統(tǒng)當(dāng)前迭代時(shí)的最大價(jià)值π_m及最大價(jià)值鏈L_m作為優(yōu)化解輸出，并結(jié)束本方法，其中ε為設(shè)定的計(jì)算精度要求；

當(dāng)m＝1時(shí)，或者當(dāng)m大于1且系統(tǒng)當(dāng)前迭代時(shí)的最大價(jià)值π_m大于系統(tǒng)上一次迭代時(shí)的最大價(jià)值π_m-1并且兩者的差絕對值|π_m-π_m-1|>ε時(shí)，則令系統(tǒng)下一次迭代時(shí)的T_S+(T_E-T_S)/TN*j時(shí)間的儲(chǔ)能狀態(tài)搜索上邊界B_U,m+1(j)＝E_m,j+α*[B_U,m(j)-B_L,m(j)]/EN，系統(tǒng)下一次迭代時(shí)的T_S+(T_E-T_S)/TN*j時(shí)間的儲(chǔ)能狀態(tài)搜索下邊界B_L,m+1(j)＝E_m,j-α*[B_U,m(j)-B_L,m(j)]/EN，然后令m加1并返回步驟S2進(jìn)行 迭代，其中E_m,j＝B_L,m(j)+[B_U,m(j)-B_L,m(j)]/EN*L_m(j)，1≤j≤TN-1，α為指定的擴(kuò)大倍數(shù)，為不小于1的實(shí)數(shù)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:

1、本發(fā)明提供的方法的求解效率在儲(chǔ)能調(diào)度優(yōu)化問題可轉(zhuǎn)化為線性優(yōu)化問題時(shí)，與現(xiàn)有主流線性優(yōu)化求解器相當(dāng)；在儲(chǔ)能調(diào)度優(yōu)化問題不能轉(zhuǎn)化為線性優(yōu)化問題時(shí)，求解效率明顯高于現(xiàn)有主流非線性優(yōu)化求解器；

2、本發(fā)明提供的方法的求解精度與現(xiàn)有主流優(yōu)化求解器相當(dāng)，在非線性因素影響較強(qiáng)的情況下可能具有更高的精度，求解質(zhì)量更穩(wěn)定；

3、本發(fā)明提供的方法針對儲(chǔ)能調(diào)度優(yōu)化的特點(diǎn)設(shè)計(jì)，能適應(yīng)常見儲(chǔ)能類型的不同特點(diǎn)，具有較好的魯棒性，同時(shí)方法還具有可擴(kuò)展性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的原理圖。

圖中標(biāo)號(hào)說明：1、能量價(jià)值；2、節(jié)點(diǎn)價(jià)值；3、價(jià)值網(wǎng)絡(luò)；4、最大價(jià)值鏈；5、狀態(tài)轉(zhuǎn)移路徑；6、起始狀態(tài)點(diǎn)；7、終結(jié)狀態(tài)點(diǎn)；8、狀態(tài)點(diǎn)；9、可行狀態(tài)點(diǎn)；10、價(jià)值函數(shù)；11、狀態(tài)可行性檢查。

具體實(shí)施方式

下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例，來詳細(xì)說明本發(fā)明專利。

參見圖1所示，一種基于價(jià)值網(wǎng)絡(luò)的儲(chǔ)能系統(tǒng)調(diào)度優(yōu)化方法，針對時(shí)變的能量價(jià)值曲線，將儲(chǔ)能功率調(diào)度優(yōu)化問題轉(zhuǎn)化為儲(chǔ)能狀態(tài)空間上最佳狀態(tài)轉(zhuǎn)移路徑的搜索問題，即在確定儲(chǔ)能能量的起始狀態(tài)點(diǎn)和終結(jié)狀態(tài)點(diǎn)前提下，在柵格化的(時(shí)間、儲(chǔ)能狀態(tài))空間內(nèi)尋找通過充能、用能調(diào)度使全過程中儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)營商獲取的能量價(jià)值達(dá)到最大化時(shí)的全過程狀態(tài)轉(zhuǎn)移路徑，即最大價(jià)值鏈，并基于最大價(jià)值鏈推算出儲(chǔ)能功率的優(yōu)化調(diào)度策略。

優(yōu)化過程與價(jià)值網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建過程同步完成，價(jià)值網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)對應(yīng)柵格化中的1個(gè)狀態(tài)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)價(jià)值等于其后所有可能的路徑的價(jià)值函數(shù)之和的最大值，價(jià)值函數(shù)是指沿給定路徑進(jìn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)移所獲的能量價(jià)值。狀態(tài)點(diǎn)分為可行 狀態(tài)點(diǎn)和不可行狀態(tài)點(diǎn)；通過狀態(tài)可行性檢查過程，可以篩除突破狀態(tài)轉(zhuǎn)移速率及其它限制的狀態(tài)點(diǎn)，并將其歸入不可行狀態(tài)點(diǎn)。最大價(jià)值鏈一定是可行狀態(tài)點(diǎn)的集合。

具體而言，本方法包括如下步驟：

S1確定優(yōu)化空間的步驟：設(shè)立以時(shí)間-儲(chǔ)能狀態(tài)圍成的2維狀態(tài)的優(yōu)化空間，按照待優(yōu)化時(shí)段的起止時(shí)間及最大至最小儲(chǔ)能容量確定優(yōu)化空間的初始邊界使得優(yōu)化空間構(gòu)成有界空間，優(yōu)化空間在儲(chǔ)能狀態(tài)維度的上邊界B_U＝E_MAX，儲(chǔ)能狀態(tài)維度的下邊界B_L＝E_MIN，其中E_MAX、E_MIN分別表示最大及最小儲(chǔ)能容量，并令系統(tǒng)當(dāng)前迭代的次數(shù)m的初值為1；

S2柵格化優(yōu)化空間的步驟：對優(yōu)化空間進(jìn)行柵格化。具體包括以下步驟：

S2-1)記時(shí)間柵格化數(shù)量為TN、儲(chǔ)能狀態(tài)柵格化數(shù)量為EN，以時(shí)間軸為橫軸，確定柵格在時(shí)間軸的交點(diǎn)位置依次為T_S+(T_E-T_S)/TN*j，其中T_S、T_E分別為所述待優(yōu)化時(shí)段的起始、結(jié)束時(shí)間，j為1到TN-1的整數(shù)；

設(shè)B_Um(j)表示系統(tǒng)當(dāng)前迭代時(shí)T_S+(T_E-T_S)/TN*j時(shí)間的儲(chǔ)能狀態(tài)搜索上邊界，B_Lm(j)表示系統(tǒng)當(dāng)前迭代時(shí)T_S+(T_E-T_S)/TN*j時(shí)間的儲(chǔ)能狀態(tài)搜索下邊界，j為1到TN-1的整數(shù)；其中，當(dāng)m為1，將B_Um(j)設(shè)為B_U，將B_Lm(j)設(shè)為B_L；

S2-2)對時(shí)間軸除首尾交點(diǎn)以外的每一點(diǎn)(即位于T_S+(T_E-T_S)/TN*j的時(shí)間軸交點(diǎn)，其中1≤j≤TN-1)，以儲(chǔ)能狀態(tài)為縱軸，確定時(shí)間軸交點(diǎn)T_S+(T_E-T_S)/TN*j處柵格在縱軸的交點(diǎn)位置依次為B_Lm(j)+[B_Um(j)-B_Lm(j)]/EN*i，其中0≤i≤EN，1≤j≤TN-1；

S2-3)將上述柵格化后所有的柵格交點(diǎn)以及位于時(shí)間T_E處的優(yōu)化終結(jié)點(diǎn)和位于時(shí)間T_S處的優(yōu)化起始點(diǎn)統(tǒng)稱為狀態(tài)點(diǎn)，將位于時(shí)間T_E處的優(yōu)化終結(jié)點(diǎn)稱為終結(jié)狀態(tài)點(diǎn)、位于時(shí)間T_S處的優(yōu)化起始點(diǎn)稱為起始狀態(tài)點(diǎn)，將除起始狀態(tài)點(diǎn)和終結(jié)狀態(tài)點(diǎn)之外的各狀態(tài)點(diǎn)用{T_S+(T_E-T_S)/TN*j,B_Lm(j)+[B_Um(j)-B_Lm(j)]/EN*i}標(biāo)識(shí)，用E_TN表示終結(jié)狀態(tài)點(diǎn)的儲(chǔ)能狀態(tài)值，用E₀表示起始狀態(tài)點(diǎn)的儲(chǔ)能狀態(tài)值，用E(i,j)表示狀態(tài)點(diǎn){T_S+(T_E-T_S)/TN*j,B_Lm(j)+[B_Um(j)-B_Lm(j)]/EN*i}的儲(chǔ)能狀態(tài) 值，其中0≤i≤EN，1≤j≤TN-1；

S3構(gòu)建價(jià)值網(wǎng)絡(luò)的步驟：按時(shí)間從后往前的順序，以柵格化后的優(yōu)化空間為基礎(chǔ)構(gòu)建價(jià)值網(wǎng)絡(luò)，所述價(jià)值網(wǎng)絡(luò)以(EN+1)×(TN-1)維的價(jià)值網(wǎng)絡(luò)矩陣π的形式表示，π中各元素π(i+1,j)對應(yīng)各狀態(tài)點(diǎn){T_S+(T_E-T_S)/TN*j,B_Lm(j)+[B_Um(j)-B_Lm(j)]/EN*i}的節(jié)點(diǎn)價(jià)值，其中0≤i≤EN，1≤j≤TN-1，具體包括以下步驟：

S3-1)首先，對位于時(shí)間T_S+(T_E-T_S)/TN*(TN-1)處的各狀態(tài)點(diǎn){T_S+(T_E-T_S)/TN*(TN-1),B_Lm(TN-1)+[B_Um(TN-1)-B_Lm(TN-1)]/EN*i}，其中0≤i≤EN，按以下方式計(jì)算各狀態(tài)點(diǎn)分別到達(dá)終結(jié)狀態(tài)點(diǎn)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移路徑運(yùn)行所需功率，記為P_TN-1(i)：

如果終結(jié)狀態(tài)點(diǎn)的儲(chǔ)能狀態(tài)值E_TN大于位于時(shí)間T_S+(T_E-T_S)/TN*(TN-1)處的狀態(tài)點(diǎn){T_S+(T_E-T_S)/TN*(TN-1),B_Lm(TN-1)+[B_Um(TN-1)-B_Lm(TN-1)]/EN*i}的儲(chǔ)能狀態(tài)值E(i,TN-1)，則P_TN-1(i)為{[E_TN-E(i,TN-1)]/η_L}/Δt，否則P_TN-1(i)為{[E_TN-E(i,TN-1)]*η_G}/Δt，其中η_L為充能時(shí)的轉(zhuǎn)換效率，Δt等于(T_E-T_S)/TN，η_G為用能時(shí)的轉(zhuǎn)換效率；

所述狀態(tài)轉(zhuǎn)移路徑為從柵格化后優(yōu)化空間的狀態(tài)點(diǎn)到其后續(xù)時(shí)刻狀態(tài)點(diǎn)的過程；

然后，進(jìn)行狀態(tài)可行性檢查：如果上述計(jì)算得到的狀態(tài)點(diǎn)的P_TN-1(i)滿足-P_GMAX≤P_TN-1(i)≤P_LMAX，則該狀態(tài)點(diǎn)為可行狀態(tài)點(diǎn)，并按以下方法計(jì)算該狀態(tài)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)價(jià)值，否則為不可行狀態(tài)點(diǎn)，不可行狀態(tài)點(diǎn)將排除在本方法后續(xù)步驟之外，不再考慮，其中P_GMAX、P_LMAX分別為最大用能功率及最大充能功率，0≤i≤EN：

可行狀態(tài)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)價(jià)值(即該可行狀態(tài)點(diǎn)在價(jià)值網(wǎng)絡(luò)矩陣中對應(yīng)的元素π(i+1,TN-1)的值)等于-P_TN-1(i)*V(TN)*Δt，其中V為長度為TN的記錄各時(shí)段能量價(jià)值的數(shù)組，V(TN)表示V中索引為TN的元素、對應(yīng)時(shí)段TN的能量價(jià)值；

S3-2)按從后往前的順序計(jì)算其它時(shí)刻的狀態(tài)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)價(jià)值，包括以下步驟：

S3-2-1)設(shè)定循環(huán)變量k的初值為TN-2，進(jìn)入步驟B-2-2)；

S3-2-2)記位于時(shí)間T_S+(T_E-T_S)/TN*k處的各狀態(tài)點(diǎn){T_S+(T_E-T_S)/TN*k,B_Lm(k)+[B_Um(k)-B_Lm(k)]/EN*i}為p_(i,k)，記位于時(shí)間T_S+(T_E-T_S)/TN*(k+1)處的各狀態(tài)點(diǎn){T_S+(T_E-T_S)/TN*(k+1),B_Lm(k+1)+[B_Um(k+1)-B_Lm(k+1)]/EN*i'}中的可行狀態(tài)點(diǎn)為p_(i',k+1)，其中0≤i≤EN，0≤i'≤EN，按以下方式計(jì)算計(jì)算各狀態(tài)點(diǎn)p_(i,k)分別到達(dá)各個(gè)可行狀態(tài)點(diǎn)p_(i',k+1)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移路徑運(yùn)行所需功率，記為P(i,i′,k)：

如果可行狀態(tài)點(diǎn)p_(i',k+1)的儲(chǔ)能狀態(tài)值E(i',k+1)大于狀態(tài)點(diǎn)p_(i,k)的儲(chǔ)能狀態(tài)值E(i,k)，則P(i,i′,k)為{[E(i',k+1)-E(i,k)]/η_L}/Δt，否則狀態(tài)轉(zhuǎn)換所需平均功率P(i,i′,k)為{[E(i',k+1)-E(i,k)]*η_G}/Δt；

然后，進(jìn)行狀態(tài)可行性檢查：如果上述計(jì)算得到的狀態(tài)點(diǎn)p_(i,k)到達(dá)可行狀態(tài)點(diǎn)p_(i',k+1)的P(i,i′,k)滿足-P_GMAX≤P(i,i′,k)≤P_LMAX，并且|P(i,i′,k)-P′(i′,k+1)|≤min(σ_G·P_GMAX,σ_L·P_LMAX)，則該狀態(tài)點(diǎn)p_(i,k)為可行狀態(tài)點(diǎn)，并按以下方法計(jì)算該狀態(tài)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)價(jià)值，否則為不可行狀態(tài)點(diǎn)，不可行狀態(tài)點(diǎn)將排除在本方法后續(xù)步驟之外，不再考慮，其中σ_G、σ_L分別為用能功率最大爬坡速率及充能功率最大爬坡速率，P′(i′,k+1)為可行狀態(tài)點(diǎn)p_(i',k+1)在最優(yōu)狀態(tài)轉(zhuǎn)移路徑下的功率值，當(dāng)k＝TN-2時(shí)P′(i′,k+1)等于該可行狀態(tài)點(diǎn)p_(i',k+1)到達(dá)終結(jié)狀態(tài)點(diǎn)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移路徑運(yùn)行所需功率P_TN-1(i')：

可行狀態(tài)點(diǎn)p_(i,k)的節(jié)點(diǎn)價(jià)值(即該可行狀態(tài)點(diǎn)p_(i,k)在價(jià)值網(wǎng)絡(luò)矩陣中對應(yīng)的元素π(i+1,k)的值)等于max(-P(i,i′,k)*V(k+1)*Δt+π(i'+1,k+1))，其中0≤i≤EN，0≤i'≤EN，V(k+1)表示V中索引為k+1的元素，并記錄該可行狀態(tài)點(diǎn)p_(i,k)在-P(i,i′,k)*V(k+1)*Δt+π(i'+1,k+1))取最大值時(shí)的i'及P(i,i′,k)的值，且將記錄的P(i,i′,k)的值作為該可行狀態(tài)點(diǎn)p_(i,k)在最優(yōu)狀態(tài)轉(zhuǎn)移路徑下的功率值，將記錄的i'的值作為該可行狀態(tài)點(diǎn)p_(i,k)的下一相連狀態(tài)點(diǎn)編號(hào)；

S3-2-3)令k自減1，如果k小于1，則進(jìn)入步驟S3-2-4)，否則返回步驟S3-2-2)；

S3-2-4)首先，記位于時(shí)間T_S+(T_E-T_S)/TN處的各狀態(tài)點(diǎn){T_S+(T_E-T_S)/TN,B_Lm(1)+[B_Um(1)-B_Lm(1)]/EN*i}中的可行狀態(tài)點(diǎn)為p_(i,1)，其中0≤i≤EN，按以下方法計(jì)算起始狀態(tài)點(diǎn)到達(dá)各個(gè)可行狀態(tài)點(diǎn)p_(i,1)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移路徑運(yùn)行所需功率，記為P′(i,0)：

如果狀態(tài)點(diǎn)p_(i,1)的儲(chǔ)能狀態(tài)值E(i,1)大于起始狀態(tài)點(diǎn)的儲(chǔ)能狀態(tài)值E₀，則P′(i,0)為{[E(i,1)-E₀]/η_L}/Δt，否則P′(i,0)為{[E(i,1)-E₀]*η_G}/Δt；

然后，進(jìn)行狀態(tài)可行性檢查：如果上述計(jì)算得到的起始狀態(tài)點(diǎn)到達(dá)狀態(tài)點(diǎn)p_(i,1)的P′(i,0)滿足-P_GMAX≤P′(i,0)≤P_LMAX，并且|P′(i,0)-P′(i,1)|≤min(σ_G·P_GMAX,σ_L·P_LMAX)，則狀態(tài)點(diǎn)p_(i,1)仍為可行狀態(tài)點(diǎn)，否則將狀態(tài)點(diǎn)p_(i,1)改為不可行狀態(tài)點(diǎn)，不可行狀態(tài)點(diǎn)將排除在本方法后續(xù)步驟之外，不再考慮；

S4從所有可行狀態(tài)點(diǎn)中發(fā)現(xiàn)最大價(jià)值鏈的步驟，具體如下：

S4-1)計(jì)算起始狀態(tài)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)價(jià)值：起始狀態(tài)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)價(jià)值等于max(-P′(i,0)*V(1)*Δt+π(i+1,1))，其中0≤i≤EN，V(1)表示V中索引為1的元素；

將起始狀態(tài)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)價(jià)值作為系統(tǒng)當(dāng)前迭代時(shí)的最大價(jià)值π_m，獲取當(dāng)-P′(i,0)*V(1)*Δt+π(i+1,1)取最大值時(shí)的i的值，將i的值作為起始狀態(tài)點(diǎn)的下一相連狀態(tài)點(diǎn)編號(hào)；

S4-2)設(shè)L_m代表系統(tǒng)當(dāng)前迭代時(shí)的最大價(jià)值鏈，該最大價(jià)值鏈由TN-1個(gè)數(shù)值點(diǎn)組成，令L_m(j)為L_m中第j個(gè)數(shù)值點(diǎn)，按以下方式獲取L_m(j)的值：

L_m(1)等于起始狀態(tài)點(diǎn)的下一相連狀態(tài)點(diǎn)編號(hào)，L_m(2)等于狀態(tài)點(diǎn){T_S+(T_E-T_S)/TN*1,B_Lm(1)+[B_Um(1)-B_Lm(1)]/EN*L_m(1)}的下一相連狀態(tài)點(diǎn)編號(hào)，……，L_m(j)等于狀態(tài)點(diǎn){T_S+(T_E-T_S)/TN*(j-1),B_Lm(j-1)+[B_Um(j-1)-B_Lm(j-1)]/EN*L_m(j-1)}的下一相連狀態(tài)點(diǎn)編號(hào)，L_m(j+1)等于狀態(tài)點(diǎn){T_S+(T_E-T_S)/TN*j,B_Lm(j)+[B_Um(j)-B_Lm(j)]/EN*L_m(j)}的下一相連狀態(tài)點(diǎn)編 號(hào)，……，L_m(TN-1)等于狀態(tài)點(diǎn){T_S+(T_E-T_S)/TN*(TN-2),B_Lm(TN-2)+[B_Um(TN-2)-B_Lm(TN-2)]/EN*L_m(TN-2)}的下一相連狀態(tài)點(diǎn)編號(hào)；

S5迭代計(jì)算步驟：

當(dāng)m大于1時(shí)，如果系統(tǒng)當(dāng)前迭代時(shí)的最大價(jià)值π_m不大于系統(tǒng)上一次迭代時(shí)的最大價(jià)值π_m-1，則采納系統(tǒng)上一次迭代時(shí)的最大價(jià)值π_m-1及最大價(jià)值鏈L_m-1作為優(yōu)化解輸出，并結(jié)束本方法；如果系統(tǒng)當(dāng)前迭代時(shí)的最大價(jià)值π_m大于系統(tǒng)上一次迭代時(shí)的最大價(jià)值π_m-1，并且兩者的差絕對值|π_m-π_m-1|≤ε，則采納系統(tǒng)當(dāng)前迭代時(shí)的最大價(jià)值π_m及最大價(jià)值鏈L_m作為優(yōu)化解輸出，并結(jié)束本方法，其中ε為設(shè)定的計(jì)算精度要求；

當(dāng)m＝1時(shí)，或者當(dāng)m大于1且系統(tǒng)當(dāng)前迭代時(shí)的最大價(jià)值π_m大于系統(tǒng)上一次迭代時(shí)的最大價(jià)值π_m-1并且兩者的差絕對值|π_m-π_m-1|>ε時(shí)，則令系統(tǒng)下一次迭代時(shí)的T_S+(T_E-T_S)/TN*j時(shí)間的儲(chǔ)能狀態(tài)搜索上邊界B_U,m+1(j)＝E_m,j+α*[B_U,m(j)-B_L,m(j)]/EN，系統(tǒng)下一次迭代時(shí)的T_S+(T_E-T_S)/TN*j時(shí)間的儲(chǔ)能狀態(tài)搜索下邊界B_L,m+1(j)＝E_m,j-α*[B_U,m(j)-B_L,m(j)]/EN。新邊界設(shè)置后，令m加1并返回步驟S2進(jìn)行迭代。

其中E_m,j＝B_L,m(j)+[B_U,m(j)-B_L,m(j)]/EN*L_m(j)，1≤j≤TN-1，α為指定的擴(kuò)大倍數(shù)，為不小于1的實(shí)數(shù)；這樣做的目的是在最大價(jià)值鏈L_m上每個(gè)狀態(tài)點(diǎn)附近設(shè)置系統(tǒng)下一次迭代時(shí)優(yōu)化空間的新邊界以提高解的精度。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明專利，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明專利的保護(hù)范圍之內(nèi)。