本技術(shù)涉及儲(chǔ)能調(diào)度領(lǐng)域，尤其涉及一種移動(dòng)式混合儲(chǔ)能系統(tǒng)調(diào)度方法及裝置。

背景技術(shù)：

1、隨著新能源技術(shù)的發(fā)展，接入電力發(fā)電系統(tǒng)的新能源發(fā)電設(shè)備越來越多，新能源發(fā)電設(shè)備具有強(qiáng)波動(dòng)性以及較高分散性。其中較高的分散性使得電網(wǎng)系統(tǒng)劃分為多個(gè)微電網(wǎng)，而強(qiáng)波動(dòng)性會(huì)導(dǎo)致微電網(wǎng)存在負(fù)荷突然變化、電壓或者功率輸出失控等問題。

2、現(xiàn)有技術(shù)往往通過超級(jí)電容以及移動(dòng)儲(chǔ)能的混合儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行綜合控制，采用混合儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行綜合控制的方法，可以將調(diào)控響應(yīng)時(shí)間縮短至秒級(jí)，有效提高電網(wǎng)系統(tǒng)的安全性。但是當(dāng)面對(duì)分布式的新能源發(fā)電系統(tǒng)時(shí)，往往需要在各個(gè)微電網(wǎng)建立獨(dú)立的混合儲(chǔ)能調(diào)控系統(tǒng)，進(jìn)行儲(chǔ)能調(diào)控。上述方法，雖然可以有效地保證各微電網(wǎng)的安全運(yùn)行，但是會(huì)浪費(fèi)移動(dòng)儲(chǔ)能的可移動(dòng)且方便運(yùn)輸?shù)奶卣?，?dǎo)致整體混合儲(chǔ)能的運(yùn)行成本過高。

3、因此如何降低混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的運(yùn)行成本，并保證整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)的安全運(yùn)行，是當(dāng)前需要解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)提供了一種移動(dòng)式混合儲(chǔ)能系統(tǒng)調(diào)度方法及裝置，以解決移動(dòng)儲(chǔ)能調(diào)度方案的獲取，并保證移動(dòng)儲(chǔ)能調(diào)度方案下的電網(wǎng)系統(tǒng)安全運(yùn)行的技術(shù)問題。

2、為了解決上述技術(shù)問題，第一方面，本技術(shù)實(shí)施例提供了一種移動(dòng)式混合儲(chǔ)能系統(tǒng)調(diào)度方法，包括：

3、獲取路徑規(guī)劃參數(shù)，并根據(jù)所述路徑規(guī)劃參數(shù)，初始化并求解預(yù)設(shè)的第一數(shù)學(xué)模型，獲取第一路徑；所述第一數(shù)學(xué)模型，以最小化混合儲(chǔ)能中移動(dòng)儲(chǔ)能的運(yùn)輸時(shí)間為目標(biāo)而搭建獲??；

4、獲取電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)，并結(jié)合所述第一路徑，初始化并求解預(yù)設(shè)的第二數(shù)學(xué)模型，獲取第一混合儲(chǔ)能運(yùn)行方案；所述第二數(shù)學(xué)模型，以最小化混合儲(chǔ)能運(yùn)行成本和棄風(fēng)量為目標(biāo)而搭建獲??；

5、根據(jù)所述第一路徑以及所述第一混合儲(chǔ)能運(yùn)行方案，在各時(shí)段向混合儲(chǔ)能系統(tǒng)下發(fā)調(diào)度指令。

6、相比于現(xiàn)有技術(shù)，本技術(shù)實(shí)施例具有如下有益效果：通過建立移動(dòng)儲(chǔ)能在各微電網(wǎng)之間(即節(jié)點(diǎn)之間)的路徑規(guī)劃問題，首先獲取移動(dòng)儲(chǔ)能在各電網(wǎng)之間的運(yùn)輸時(shí)的最優(yōu)第一路徑，降低移動(dòng)儲(chǔ)能在運(yùn)輸過程中所花費(fèi)的時(shí)間，從而提高移動(dòng)儲(chǔ)能在整個(gè)混合儲(chǔ)能系統(tǒng)調(diào)度區(qū)間內(nèi)實(shí)際參與風(fēng)機(jī)儲(chǔ)能調(diào)控的時(shí)間，進(jìn)一步提高電網(wǎng)系統(tǒng)的安全性。此外，基于獲取最優(yōu)運(yùn)輸時(shí)間的第一路徑，對(duì)混合儲(chǔ)能系統(tǒng)中各移動(dòng)儲(chǔ)能以及超級(jí)電容的運(yùn)行方案進(jìn)行優(yōu)化，保證電網(wǎng)安全性的前提下，合理利用了移動(dòng)儲(chǔ)能的可移動(dòng)特性，無需在各個(gè)節(jié)點(diǎn)均設(shè)置固定式的移動(dòng)儲(chǔ)能，降低了混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的運(yùn)行成本。

7、在本技術(shù)第一方面的一些實(shí)施例中，所述獲取路徑規(guī)劃參數(shù)，并根據(jù)所述路徑規(guī)劃參數(shù)，初始化并求解預(yù)設(shè)的第一數(shù)學(xué)模型，包括：

8、其中，所述路徑規(guī)劃參數(shù)，包括：第一參數(shù)矩陣以及第二參數(shù)矩陣；所述第一參數(shù)矩陣由任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的路段在各時(shí)段的單位距離交通堵塞時(shí)間構(gòu)成；所述第二參數(shù)矩陣由任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的距離構(gòu)成；

9、根據(jù)所述第一參數(shù)矩陣，初始化所述第一數(shù)學(xué)模型的第一目標(biāo)函數(shù)；所述第一目標(biāo)函數(shù)，用于結(jié)合所述第一參數(shù)矩陣計(jì)算所述第一路徑對(duì)應(yīng)的運(yùn)輸時(shí)間；

10、根據(jù)所述第二參數(shù)矩陣，初始化所述第一數(shù)學(xué)模型的第一約束條件；所述第一約束條件，用于結(jié)合所述第二參數(shù)矩陣約束任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的聯(lián)通情況；

11、通過路徑規(guī)劃算法，求解所述第一數(shù)學(xué)模型，獲取所述第一路徑。

12、相比現(xiàn)有技術(shù)，上述實(shí)施例具有以下有益效果：由于各時(shí)段不同路段的交通堵塞情況不同，因此單位距離交通堵塞時(shí)間也不同，根據(jù)不同時(shí)段不同路段的單位距離交通堵塞時(shí)間，建立評(píng)估第一路徑運(yùn)輸時(shí)間的第一目標(biāo)函數(shù)，降低第一路徑在真實(shí)情況下的運(yùn)輸時(shí)間，有效保證電網(wǎng)系統(tǒng)的安全性。

13、在本技術(shù)第一方面的一些實(shí)施例中，所述第一目標(biāo)函數(shù)，用于結(jié)合所述第一參數(shù)矩陣計(jì)算所述第一路徑對(duì)應(yīng)的運(yùn)輸時(shí)間，包括：

14、所述第一目標(biāo)函數(shù)，具體為：

15、

16、其中，為在ti時(shí)段，第i次路徑?jīng)Q策對(duì)應(yīng)路徑的單位距離交通堵塞時(shí)間；n為節(jié)點(diǎn)總數(shù)；li為i次路徑?jīng)Q策對(duì)應(yīng)路徑的直線距離；v為車輛平均行駛速度；t為第一路徑對(duì)應(yīng)的運(yùn)輸時(shí)間。

17、相比現(xiàn)有技術(shù)，上述實(shí)施例具有以下有益效果：通過計(jì)算第一路徑中，每次路徑?jīng)Q策對(duì)應(yīng)的耗費(fèi)時(shí)間，準(zhǔn)確評(píng)估第一路徑總的運(yùn)輸時(shí)間，以使得后續(xù)獲取的混合儲(chǔ)能運(yùn)行決策能夠有效保證電網(wǎng)系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

18、在本技術(shù)第一方面的一些實(shí)施例中，所述第一約束條件，用于結(jié)合所述第二參數(shù)矩陣約束任意兩個(gè)目的地之間的聯(lián)通情況，包括：

19、所述第二參數(shù)矩陣，具體為：

20、

21、所述第一約束條件，具體為：

22、

23、其中，l為第二參數(shù)矩陣；lj,h代表節(jié)點(diǎn)j到節(jié)點(diǎn)h的直線距離，j,h∈{1,2,…,n}；n為節(jié)點(diǎn)總數(shù)。

24、相比現(xiàn)有技術(shù)，上述實(shí)施例具有以下有益效果：由于部分節(jié)點(diǎn)之間不能直接互通，需要對(duì)不互通的節(jié)點(diǎn)之間的距離進(jìn)行限制，防止路徑規(guī)劃時(shí)重復(fù)行駛走過的路徑，同時(shí)可以提高路徑規(guī)劃的效率。

25、在本技術(shù)第一方面的一些實(shí)施例中，所述獲取電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)，并結(jié)合所述第一路徑，初始化并求解預(yù)設(shè)的第二數(shù)學(xué)模型，獲取第一混合儲(chǔ)能運(yùn)行方案，包括：

26、根據(jù)所述第一路徑中各節(jié)點(diǎn)的到達(dá)順序，結(jié)合所述電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)，初始化所述第二數(shù)學(xué)模型的第二目標(biāo)函數(shù)；

27、根據(jù)所述電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)，初始化所述第二數(shù)學(xué)模型的第二約束條件；

28、求解初始化后的所述第二數(shù)學(xué)模型，獲取所述第一混合儲(chǔ)能運(yùn)行方案。

29、相比現(xiàn)有技術(shù)，上述實(shí)施例具有以下有益效果：當(dāng)知曉第一路徑后，可以得知到達(dá)各個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí)的時(shí)間，此時(shí)根據(jù)各節(jié)點(diǎn)的到達(dá)時(shí)間和到達(dá)順序，可以進(jìn)一步準(zhǔn)確評(píng)估不同到達(dá)時(shí)間節(jié)點(diǎn)下的混合儲(chǔ)能的配置以及運(yùn)行決策，有效降低棄風(fēng)量以及混合儲(chǔ)能在運(yùn)行時(shí)的成本。

30、在本技術(shù)第一方面的一些實(shí)施例中，所述根據(jù)所述第一路徑中各節(jié)點(diǎn)的到達(dá)順序，結(jié)合所述電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)，初始化所述第二數(shù)學(xué)模型的第二目標(biāo)函數(shù)，包括：

31、所述第二目標(biāo)函數(shù)，包括：棄風(fēng)成本計(jì)算函數(shù)以及混合儲(chǔ)能運(yùn)行成本函數(shù)；

32、所述棄風(fēng)成本計(jì)算函數(shù)，具體為：

33、

34、所述混合儲(chǔ)能運(yùn)行成本函數(shù)，具體為：

35、

36、其中，cgu為棄風(fēng)成本；cgu為棄風(fēng)成本系數(shù)；pwt(ti,j)為時(shí)段ti節(jié)點(diǎn)j的風(fēng)機(jī)輸出的有功功率；pg(ti,j)為時(shí)段ti節(jié)點(diǎn)j向并網(wǎng)輸送的有功功率；pl(ti)為時(shí)段ti負(fù)荷所需有功功率；pmb(ti)為移動(dòng)儲(chǔ)能在時(shí)段ti的充放電功率；psc(ti,j)為節(jié)點(diǎn)j的超級(jí)電容在時(shí)段ti的充放電功率；kmbp和kscp分別為移動(dòng)儲(chǔ)能和超級(jí)電容的單位時(shí)間功率維護(hù)成本系數(shù)；ksce和kmbe分別為移動(dòng)儲(chǔ)能和超級(jí)電容的單位容量均價(jià)；esc(ti,j)為節(jié)點(diǎn)j的超級(jí)電容在時(shí)段ti的容量；emb(ti)為移動(dòng)儲(chǔ)能在時(shí)段ti的容量；tsc和tmb分別為超級(jí)電容和移動(dòng)儲(chǔ)能的規(guī)定服役年限；r為貼現(xiàn)率。

37、相比現(xiàn)有技術(shù)，上述實(shí)施例具有以下有益效果：由于各個(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)微電網(wǎng)的超級(jí)電容需要在移動(dòng)儲(chǔ)能沒到達(dá)之前，獨(dú)立執(zhí)行調(diào)控任務(wù)，因此在評(píng)估棄風(fēng)量時(shí)，需要考慮移動(dòng)儲(chǔ)能在移動(dòng)期間，各個(gè)節(jié)點(diǎn)執(zhí)行獨(dú)立調(diào)控時(shí)所造成的棄風(fēng)量，從而準(zhǔn)確評(píng)估最終獲取混合儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行方案的總棄風(fēng)量。同時(shí)，由于每次執(zhí)行調(diào)控時(shí)，所需的超級(jí)電容或者移動(dòng)儲(chǔ)能的容量以及功率不同，因此需要準(zhǔn)確評(píng)估運(yùn)行成本最低的容量分配和功率分配策略，以降低最終獲取的混合儲(chǔ)能運(yùn)行方案的成本。

38、在本技術(shù)第一方面的一些實(shí)施例中，所述第二約束條件，包括：混合儲(chǔ)能容量約束、混合儲(chǔ)能功率調(diào)度約束以及混合儲(chǔ)能荷電狀態(tài)約束；

39、其中，所述混合儲(chǔ)能容量約束，通過約束移動(dòng)儲(chǔ)能和超級(jí)電容在各時(shí)段可設(shè)置的容量，而搭建獲??；

40、所述混合儲(chǔ)能功率調(diào)度約束，通過約束移動(dòng)儲(chǔ)能和超級(jí)電容在各時(shí)段的充放電功率之和滿足混合儲(chǔ)能調(diào)度指令，而搭建獲??；

41、所述混合儲(chǔ)能荷電狀態(tài)約束，通過約束移動(dòng)儲(chǔ)能和超級(jí)電容在各時(shí)段的荷電狀態(tài)滿足安全運(yùn)行狀態(tài)，而搭建獲取。

42、相比現(xiàn)有技術(shù)，上述實(shí)施例具有以下有益效果：為了避免最終獲取的混合儲(chǔ)能運(yùn)行方案，因不合理分配超級(jí)電容和移動(dòng)儲(chǔ)能的容量和功率的比例，從而導(dǎo)致電網(wǎng)系統(tǒng)處于不安全運(yùn)行狀態(tài)，通過約束整個(gè)調(diào)控周期內(nèi)各儲(chǔ)能設(shè)備的調(diào)控范圍，提高電網(wǎng)系統(tǒng)的安全性。

43、第二方面，本技術(shù)實(shí)施例還提供一種移動(dòng)式混合儲(chǔ)能系統(tǒng)調(diào)度裝置，包括：第一數(shù)學(xué)模型求解模塊、第二數(shù)學(xué)模型求解模塊以及調(diào)度指令下發(fā)模塊；

44、其中，所述第一數(shù)學(xué)模型求解模塊，用于獲取路徑規(guī)劃參數(shù)，并根據(jù)所述路徑規(guī)劃參數(shù)，初始化并求解預(yù)設(shè)的第一數(shù)學(xué)模型，獲取第一路徑；所述第一數(shù)學(xué)模型，以最小化混合儲(chǔ)能中移動(dòng)儲(chǔ)能的運(yùn)輸時(shí)間為目標(biāo)而搭建獲?。?/p>

45、所述第二數(shù)學(xué)模型求解模塊，用于獲取電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)，并結(jié)合所述第一路徑，初始化并求解預(yù)設(shè)的第二數(shù)學(xué)模型，獲取第一混合儲(chǔ)能運(yùn)行方案；所述第二數(shù)學(xué)模型，以最小化混合儲(chǔ)能運(yùn)行成本和棄風(fēng)量為目標(biāo)而搭建獲??；

46、所述調(diào)度指令下發(fā)模塊，用于根據(jù)所述第一路徑以及所述第一混合儲(chǔ)能運(yùn)行方案，在各時(shí)段向混合儲(chǔ)能系統(tǒng)下發(fā)調(diào)度指令。

47、在本技術(shù)第二方面的一些實(shí)施例中，所述第一數(shù)學(xué)模型求解模塊，用于獲取路徑規(guī)劃參數(shù)，并根據(jù)所述路徑規(guī)劃參數(shù)，初始化并求解預(yù)設(shè)的第一數(shù)學(xué)模型，包括：

48、其中，所述路徑規(guī)劃參數(shù)，包括：第一參數(shù)矩陣以及第二參數(shù)矩陣；所述第一參數(shù)矩陣由任意兩個(gè)目的地之間的路段在各時(shí)段的單位距離交通堵塞時(shí)間構(gòu)成；所述第二參數(shù)矩陣由任意兩個(gè)目的地之間的距離構(gòu)成；

49、根據(jù)所述第一參數(shù)矩陣，初始化所述第一數(shù)學(xué)模型的第一目標(biāo)函數(shù)；所述第一目標(biāo)函數(shù)，用于結(jié)合所述第一參數(shù)矩陣計(jì)算所述第一路徑對(duì)應(yīng)的運(yùn)輸時(shí)間；

50、根據(jù)所述第二參數(shù)矩陣，初始化所述第一數(shù)學(xué)模型的第一約束條件；所述第一約束條件，用于結(jié)合所述第二參數(shù)矩陣約束任意兩個(gè)目的地之間的聯(lián)通情況；

51、通過路徑規(guī)劃算法，求解所述第一數(shù)學(xué)模型，獲取所述第一路徑。

52、在本技術(shù)第二方面的一些實(shí)施例中，所述第一目標(biāo)函數(shù)，用于結(jié)合所述第一參數(shù)矩陣計(jì)算所述第一路徑對(duì)應(yīng)的運(yùn)輸時(shí)間，包括：

53、所述第一目標(biāo)函數(shù)，具體為：

54、

55、其中，為在ti時(shí)段，第i次路徑?jīng)Q策對(duì)應(yīng)路徑的單位距離交通堵塞時(shí)間；n為節(jié)點(diǎn)總數(shù)；li為i次路徑?jīng)Q策對(duì)應(yīng)路徑的直線距離；v為車輛平均行駛速度；t為第一路徑對(duì)應(yīng)的運(yùn)輸時(shí)間。

56、在本技術(shù)第二方面的一些實(shí)施例中，所述第一約束條件，用于結(jié)合所述第二參數(shù)矩陣約束任意兩個(gè)目的地之間的聯(lián)通情況，包括：

57、所述第二參數(shù)矩陣，具體為：

58、

59、所述第一約束條件，具體為：

60、

61、其中，l為第二參數(shù)矩陣；lj,h代表節(jié)點(diǎn)j到節(jié)點(diǎn)h的直線距離，j,h∈{1,2,…,n}；n為節(jié)點(diǎn)總數(shù)。

62、在本技術(shù)第二方面的一些實(shí)施例中，所述第二數(shù)學(xué)模型求解模塊，用于獲取電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)，并結(jié)合所述第一路徑，初始化并求解預(yù)設(shè)的第二數(shù)學(xué)模型，獲取第一混合儲(chǔ)能運(yùn)行方案，包括：

63、根據(jù)所述第一路徑中各節(jié)點(diǎn)的到達(dá)順序，結(jié)合所述電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)，初始化所述第二數(shù)學(xué)模型的第二目標(biāo)函數(shù)；

64、根據(jù)所述電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)，初始化所述第二數(shù)學(xué)模型的第二約束條件；

65、求解初始化后的所述第二數(shù)學(xué)模型，獲取所述第一混合儲(chǔ)能運(yùn)行方案。

66、在本技術(shù)第二方面的一些實(shí)施例中，所述根據(jù)所述第一路徑中各節(jié)點(diǎn)的到達(dá)順序，結(jié)合所述電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)，初始化所述第二數(shù)學(xué)模型的第二目標(biāo)函數(shù)，包括：

67、所述第二目標(biāo)函數(shù)，包括：棄風(fēng)成本計(jì)算函數(shù)以及混合儲(chǔ)能運(yùn)行成本函數(shù)；

68、所述棄風(fēng)成本計(jì)算函數(shù)，具體為：

69、

70、所述混合儲(chǔ)能運(yùn)行成本函數(shù)，具體為：

71、

72、其中，cgu為棄風(fēng)成本；cgu為棄風(fēng)成本系數(shù)；pwt(ti,j)為時(shí)段ti節(jié)點(diǎn)j的風(fēng)機(jī)輸出的有功功率；pg(ti,j)為時(shí)段ti節(jié)點(diǎn)j向并網(wǎng)輸送的有功功率；pl(ti)為時(shí)段ti負(fù)荷所需有功功率；pmb(ti)為移動(dòng)儲(chǔ)能在時(shí)段ti的充放電功率；psc(ti,j)為節(jié)點(diǎn)j的超級(jí)電容在時(shí)段ti的充放電功率；kmbe和ksce分別為移動(dòng)儲(chǔ)能和超級(jí)電容的單位時(shí)間功率維護(hù)成本系數(shù)；kscp和kmbp分別為移動(dòng)儲(chǔ)能和超級(jí)電容的單位容量均價(jià)；esc(ti,j)為節(jié)點(diǎn)j的超級(jí)電容在時(shí)段ti的容量；emb(ti)為移動(dòng)儲(chǔ)能在時(shí)段ti的容量；tsc和tmb分別為超級(jí)電容和移動(dòng)儲(chǔ)能的規(guī)定服役年限；r為貼現(xiàn)率。

73、在本技術(shù)第二方面的一些實(shí)施例中，所述第二約束條件，包括：混合儲(chǔ)能容量約束、混合儲(chǔ)能功率調(diào)度約束以及混合儲(chǔ)能荷電狀態(tài)約束；

74、其中，所述混合儲(chǔ)能容量約束，通過約束移動(dòng)儲(chǔ)能和超級(jí)電容在各時(shí)段可設(shè)置的容量，而搭建獲??；

75、所述混合儲(chǔ)能功率調(diào)度約束，通過約束移動(dòng)儲(chǔ)能和超級(jí)電容在各時(shí)段的充放電功率之和滿足混合儲(chǔ)能調(diào)度指令，而搭建獲?。?/p>

76、所述混合儲(chǔ)能荷電狀態(tài)約束，通過約束移動(dòng)儲(chǔ)能和超級(jí)電容在各時(shí)段的荷電狀態(tài)滿足安全運(yùn)行狀態(tài)，而搭建獲取。