本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度，尤其涉及一種用于綜合能源系統(tǒng)調(diào)度能力評(píng)估方法、裝置、設(shè)備及介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、近年來(lái)，電網(wǎng)系統(tǒng)中出現(xiàn)大量分布式資源，其隨機(jī)性和波動(dòng)性以及過(guò)于分散的特性均增加了系統(tǒng)復(fù)雜性和調(diào)控難度，因此對(duì)電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行提出了挑戰(zhàn)?？紤]到電力系統(tǒng)直接對(duì)這些異構(gòu)、分散、多樣的隨機(jī)性電源和靈活性資源調(diào)度管理，不僅無(wú)法給雙方帶來(lái)較高的經(jīng)濟(jì)收益，還會(huì)產(chǎn)生諸多穩(wěn)定運(yùn)行方面的技術(shù)難題，亟需一種有效的分布式能源管理方式。

2、資源聚合對(duì)分布式能源的地理位置、運(yùn)行特性沒(méi)有特定的約束，為電力系統(tǒng)提供了一種新興的具有高度靈活性和適應(yīng)性的分布式能源管理方式。綜合能源系統(tǒng)可以聚合各類(lèi)分散的源-荷-儲(chǔ)資源，形成資源集群，進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度，從而有效發(fā)揮分布式電源和儲(chǔ)能系統(tǒng)等分散資源的合力，提高電網(wǎng)調(diào)控的靈活性、安全性和經(jīng)濟(jì)性。

3、分布式資源的有效聚合是實(shí)現(xiàn)綜合能源系統(tǒng)高效運(yùn)營(yíng)的關(guān)鍵技術(shù)，聚合是指以追求經(jīng)濟(jì)利益以及電網(wǎng)互動(dòng)等為目的，將同一區(qū)域以及跨區(qū)域的分布式能源聚集到一起的行為模式，該聚合是信息聚合而非傳統(tǒng)意義上的物理聚合。綜合能源系統(tǒng)作為電網(wǎng)管理系統(tǒng)與分布式能源之間的橋梁，需要聚合分布式能源的運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行成本和運(yùn)行功率等運(yùn)行特性，然后與傳統(tǒng)電廠一起參與電力市場(chǎng)或電網(wǎng)調(diào)度。

4、現(xiàn)有技術(shù)已有學(xué)者對(duì)資源聚合的綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度問(wèn)題開(kāi)展了相關(guān)研究，但是考慮綜合能源系統(tǒng)可調(diào)節(jié)能力的研究還較少。因此，如何研究綜合能源系統(tǒng)可調(diào)節(jié)能力是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的問(wèn)題。

5、公開(kāi)于該背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在加深對(duì)本發(fā)明的總體背景技術(shù)的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種用于綜合能源系統(tǒng)調(diào)度能力評(píng)估方法、裝置、設(shè)備及介質(zhì)，從而有效解決背景技術(shù)中的問(wèn)題。

2、為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種用于綜合能源系統(tǒng)調(diào)度能力評(píng)估方法，包括如下步驟：

3、建立含常規(guī)發(fā)電機(jī)組、可再生能源機(jī)組、電池儲(chǔ)能的綜合能源系統(tǒng)魯棒聚合模型；

4、根據(jù)所述魯棒聚合模型，確定電力系統(tǒng)的最大、最小功率需求；

5、以日前調(diào)度階段的綜合能源聚合可行域最大化作為目標(biāo)函數(shù)，以常規(guī)發(fā)電機(jī)組輸出功率約束和爬坡約束、可再生能源機(jī)組輸出功率約束、電池儲(chǔ)能系統(tǒng)充放電功率約束和系統(tǒng)功率平衡約束作為約束條件；

6、以所述目標(biāo)函數(shù)和約束條件求解所述魯棒聚合模型，得到調(diào)度能力評(píng)估結(jié)果。

7、進(jìn)一步地，所述目標(biāo)函數(shù)包括：

8、；

9、；

10、，；

11、式中，代表綜合能源聚合最大可行域，、代表t時(shí)刻功率上下限權(quán)重系數(shù)，、代表t時(shí)刻魯棒聚合模型最大最小功率，?代表調(diào)度期集合，代表t時(shí)刻系統(tǒng)消耗功率，代表不確定集約束?、代表t時(shí)刻能量平衡約束的松弛變量，代表常規(guī)發(fā)電機(jī)組集合，代表可再生能源機(jī)組集合，代表熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組集合，代表燃?xì)忮仩t集合，代表吸收式冷水機(jī)組集合，代表電鍋爐集合，代表冷水機(jī)組集合，代表第一階段決策變量，代表第二階段決策變量，代表設(shè)備i在t時(shí)刻輸出功率，代表第i個(gè)chp的第k個(gè)組合因子，代表第i個(gè)電池在t時(shí)刻充電功率，代表第i個(gè)電池在t時(shí)刻放電功率，代表第i個(gè)電池在t時(shí)刻存儲(chǔ)能量。

12、進(jìn)一步地，所述不確定集約束包括：

13、；

14、式中，代表t時(shí)段系統(tǒng)發(fā)出最小總功率，代表t時(shí)段系統(tǒng)發(fā)出最大總功率。

15、進(jìn)一步地，所述常規(guī)發(fā)電機(jī)組輸出功率約束和爬坡約束包括：

16、；

17、式中，代表第i臺(tái)機(jī)組的出力下限值，代表第i臺(tái)機(jī)組的出力上限值，代表第i臺(tái)機(jī)組的下爬坡速率，代表第i臺(tái)火電機(jī)組的上爬坡速率。

18、進(jìn)一步地，常規(guī)發(fā)電機(jī)組輸出功率約束和爬坡約束還包括將每個(gè)熱電聯(lián)產(chǎn)電廠的運(yùn)行區(qū)域表示為極端特征點(diǎn)的凸組合，用多邊形可行域頂點(diǎn)的凸組合來(lái)描述熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組chp的運(yùn)行區(qū)域，獲得熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組運(yùn)行約束：

19、；

20、；

21、式中，代表第i臺(tái)機(jī)組的出力下限值，代表第i臺(tái)機(jī)組的出力下限值，代表第i臺(tái)chp的第k個(gè)組合因子，第i臺(tái)chp可運(yùn)行區(qū)域的極值集合，代表第i臺(tái)chp可運(yùn)行區(qū)域內(nèi)第k個(gè)極值的發(fā)電量，第i臺(tái)chp在t時(shí)段輸出熱功率，第i臺(tái)chp可運(yùn)行區(qū)域內(nèi)第k個(gè)極值的熱力發(fā)電量。

22、進(jìn)一步地，所述可再生能源機(jī)組輸出功率約束包括：

23、；

24、式中，代表設(shè)備i在t時(shí)刻輸出功率，代表日前預(yù)測(cè)出力值。

25、進(jìn)一步地，所述電池儲(chǔ)能系統(tǒng)充放電功率約束包括：

26、；

27、

28、；

29、式中，代表第i個(gè)電池存儲(chǔ)的最小能量，代表第i個(gè)電池存儲(chǔ)的最大能量，代表第i個(gè)電池最大充電功率，第i個(gè)電池最大放電功率，第i個(gè)電池充電效率，第i個(gè)電池放電效率，第i個(gè)電池?fù)p耗率。

30、進(jìn)一步地，所述系統(tǒng)功率平衡約束包括：

31、；

32、；

33、；

34、式中，代表日前預(yù)測(cè)的電力負(fù)載，代表日前預(yù)測(cè)的熱力負(fù)載，代表日前預(yù)測(cè)的冷卻負(fù)載。

35、進(jìn)一步地，所述求解所述魯棒聚合模型，包括如下步驟：

36、先將主問(wèn)題中不確定變量的影響忽略，將其作為一個(gè)確定性?xún)?yōu)化問(wèn)題進(jìn)行求解；

37、使用列與約束生成算法，在確定性?xún)?yōu)化問(wèn)題求解的基礎(chǔ)上，不斷添加惡劣的場(chǎng)景以及對(duì)應(yīng)的子問(wèn)題決策變量和約束條件，使目標(biāo)函數(shù)上界和下界不斷得到改進(jìn)，直到算法收斂，得到調(diào)度能力評(píng)估結(jié)果。

38、本發(fā)明還包括一種用于綜合能源系統(tǒng)調(diào)度能力評(píng)估裝置，使用如上述的方法，所述裝置包括：

39、建模單元，建立含常規(guī)發(fā)電機(jī)組、可再生能源機(jī)組、電池儲(chǔ)能的綜合能源系統(tǒng)魯棒聚合模型；

40、需求單元，用于根據(jù)所述魯棒聚合模型，確定電力系統(tǒng)的最大、最小功率需求；

41、目標(biāo)約束單元，用于以日前調(diào)度階段的綜合能源聚合可行域最大化作為目標(biāo)函數(shù)，以常規(guī)發(fā)電機(jī)組輸出功率約束和爬坡約束、可再生能源機(jī)組輸出功率約束、電池儲(chǔ)能系統(tǒng)充放電功率約束和系統(tǒng)功率平衡約束作為約束條件；

42、求解單元，用于以所述目標(biāo)函數(shù)和約束條件求解所述魯棒聚合模型，得到調(diào)度能力評(píng)估結(jié)果。

43、本發(fā)明還包括一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)，實(shí)現(xiàn)如上述的方法。

44、本發(fā)明還包括一種存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述的方法。

45、本發(fā)明的有益效果為：通過(guò)建立含常規(guī)發(fā)電機(jī)組、可再生能源機(jī)組和電池儲(chǔ)能的綜合能源系統(tǒng)魯棒聚合模型，確定系統(tǒng)最大、最小功率需求，以日前調(diào)度階段綜合能源聚合可行域最大化作為目標(biāo)函數(shù)，并確保其魯棒性，以常規(guī)發(fā)電機(jī)組輸出功率約束和爬坡約束、可再生能源機(jī)組輸出功率約束、電池儲(chǔ)能系統(tǒng)充放電功率約束和系統(tǒng)功率平衡約束作為約束條件。建立綜合能源系統(tǒng)調(diào)度能力評(píng)估模型，最后求解該模型可以得到綜合能源系統(tǒng)的可調(diào)節(jié)功率域，提高系統(tǒng)靈活性，減少棄風(fēng)棄光量，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度的目標(biāo)。