本發(fā)明涉及多能源互補發(fā)電系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度，尤其涉及一種基于分布魯棒的日前調(diào)峰調(diào)度方法、裝置、設(shè)備及介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展與國民用電結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整，電網(wǎng)面臨愈加嚴重的調(diào)峰問題。隨著風電、光伏等新能源的裝機容量不斷提高，新能源出力的隨機性、波動性和不確定性給電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行帶來了挑戰(zhàn)?；旌鲜匠樾铍娬居捎趩⑼ｌ`活的特點可根據(jù)負荷曲線調(diào)整出力，且能夠跟隨新能源出力的隨機性和波動性安排發(fā)電計劃，成為促進新能源消納和平滑負荷曲線的有效途徑。

2、光伏處理的隨機性和波動性嚴重影響光伏-混合式抽蓄系統(tǒng)的運行可靠性和調(diào)峰效果?，F(xiàn)有技術(shù)中對光伏處理預(yù)測方法進行廣泛研究，但大部分基于場景的優(yōu)化方法對數(shù)據(jù)數(shù)量要求較高，且往往沒有考慮到極端天氣對系統(tǒng)運行的影響，降低系統(tǒng)的運行效果。且現(xiàn)有技術(shù)中多數(shù)研究未同時考慮約束條件置信水平和光伏出力魯棒的可變性，不能根據(jù)需求調(diào)整參數(shù)，運行模式單一。

3、公開于該背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在加深對本發(fā)明的總體背景技術(shù)的理解，而不應(yīng)當被視為承認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)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種基于分布魯棒的日前調(diào)峰調(diào)度方法、裝置、設(shè)備及介質(zhì)，從而有效解決背景技術(shù)中的問題。

2、為了達到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種基于分布魯棒的日前調(diào)峰調(diào)度方法，包括如下步驟：

3、以受端電網(wǎng)剩余負荷峰谷差最小為目標函數(shù)，構(gòu)建光伏-混合式抽蓄日前調(diào)峰調(diào)度模型；

4、建立包括考慮復(fù)雜水力耦合及運行狀態(tài)的混合式抽蓄約束條件；將所述目標函數(shù)及約束條件線性化；

5、基于所述日前調(diào)峰調(diào)度模型，對其中光伏出力建立機會約束模型，引入基于wasserstein距離的分布魯棒模型將其轉(zhuǎn)化為分布魯棒機會約束模型，并基于條件風險價值近似將所述分布魯棒機會約束模型線性化；

6、對線性化后的所述日前調(diào)峰調(diào)度模型進行求解，得到日前調(diào)峰調(diào)度方法。

7、進一步地，所述目標函數(shù)包括：

8、；

9、；

10、式中，為受端電網(wǎng)剩余負荷峰谷差；為一個調(diào)度周期的時段數(shù)；和分別為時段受端電網(wǎng)的原負荷和剩余負荷；為時段光伏電站出力；為參與調(diào)度的混合式抽蓄電站數(shù)量；為帶有抽蓄機組的混合式抽蓄電站數(shù)量；為混合式抽蓄電站中的常規(guī)水電機組總數(shù)；為混合式抽蓄電站中抽蓄機組總數(shù)；為時段電站中常規(guī)水電機組的發(fā)電功率；為時段電站中抽蓄機組的發(fā)電功率；為時段電站中抽蓄機組的抽水功率。

11、進一步地，對所述目標函數(shù)進行線性化，包括：

12、；

13、；

14、；

15、；

16、式中，和為受端電網(wǎng)剩余負荷的最大值和最小值；為受端電網(wǎng)負荷減去混合式抽蓄電站出力后的剩余負荷。

17、進一步地，所述建立包括考慮復(fù)雜水力耦合及運行狀態(tài)的混合式抽蓄約束條件，包括：

18、各電站水庫水量平衡約束：

19、；

20、；

21、式中，為電站在時段末的水庫庫容；為調(diào)度計算時段的步長，取1h；為電站在時段的入庫流量；為電站在時段的下泄流量，下泄流量由常規(guī)水電機組的發(fā)電流量和抽蓄機組的發(fā)電流量、抽水流量共同組成；為混合式抽蓄電站間的水流時滯，取1h；為電站中常規(guī)水電機組在時段的發(fā)電流量；為電站中抽蓄機組在時段的發(fā)電流量；為電站中抽蓄機組在時段的抽水流量；

22、壩前水位-庫容關(guān)系約束：

23、；

24、其中，為電站在時段末的水位；為電站的壩前水位與水庫庫容的函數(shù)關(guān)系；

25、常規(guī)水電機組功率約束：

26、；

27、；

28、其中，為常規(guī)水電機組發(fā)電功率與水頭及下泄流量的函數(shù)關(guān)系；為電站在時段的水頭；為電站中常規(guī)水電機組在時段的運行狀態(tài)，若為發(fā)電狀態(tài)則為1，否則為0；和分別為電站中常規(guī)水電機組的發(fā)電功率上、下限；

29、機組運行狀態(tài)約束：

30、；

31、；

32、；

33、；

34、式中，和分別表示電站中常規(guī)水電機組在時段是否進行開機和關(guān)機操作，若進行開機和關(guān)機操作則為1，否則為0。

35、進一步地，對所述約束條件進行線性化，包括：

36、壩前水位-庫容函數(shù)關(guān)系線性化：

37、；

38、；

39、；

40、其中，和為壩前水位-庫容關(guān)系的相關(guān)系數(shù)；

41、發(fā)電功率與水頭及下泄流量函數(shù)關(guān)系線性化：

42、；

43、；

44、；

45、；

46、；

47、；

48、；

49、式中，為電站的第個水頭分段點；為水頭的總分段數(shù)；為電站在時段是否在第個水頭分段點的0-1變量，若在則為1，反之為0；為電站在時段的水頭；為電站在第個水頭分段點時其下泄流量與發(fā)電功率的特定函數(shù)關(guān)系曲線；為電站在時段是否在第個下泄流量分段點的0-1變量，若在則為1，反之為0；為下泄流量的總分段數(shù)；表示第條下泄流量與發(fā)電功率函數(shù)關(guān)系曲線的第個分段點；為分段線性化函數(shù)。

50、進一步地，所述對其中光伏出力建立機會約束模型，引入基于wasserstein距離的分布魯棒模型將其轉(zhuǎn)化為分布魯棒機會約束模型，包括如下步驟：

51、將所述目標函數(shù)中的光伏出力轉(zhuǎn)化為機會約束模型：

52、；

53、；

54、其中，為光伏出力機會約束的置信水平；

55、建立基于wasserstein距離的光伏出力模糊集：

56、；

57、式中，為基于wasserstein距離的光伏出力模糊集；為支撐集內(nèi)所有概率分布的集合，支撐集取為；為光伏出力樣本的經(jīng)驗分布；為光伏出力模糊集的任一概率分布；為經(jīng)驗分布與模糊集的任一概率分布的wasserstein距離；為wasserstein球半徑；

58、構(gòu)建基于wasserstein距離的光伏出力分布魯棒機會約束模型：

59、；

60、；

61、其中，表示光伏出力的隨機變量。

62、進一步地，所述基于條件風險價值近似將所述分布魯棒機會約束模型線性化，包括：

63、將光伏出力的分布魯棒機會約束模型轉(zhuǎn)化為條件風險價值表達式：

64、；

65、；

66、式中，為隨機變量；表示在隨機分布下的期望；

67、將條件風險價值表達式進行線性化處理：

68、；

69、；

70、式中，和為隨機變量；、、、、和為線性化過程中產(chǎn)生的對偶變量；表示無窮范數(shù)。

71、進一步地，所述對線性化后的所述日前調(diào)峰調(diào)度模型進行求解，包括：

72、采用yalmip調(diào)用cplex求解器對所述日前調(diào)峰調(diào)度模型進行求解，得到混合式抽蓄電站中各級電站的常規(guī)水電出力和抽蓄出力及不同置信水平和wasserstein球半徑下調(diào)峰結(jié)果對比。

73、本發(fā)明還包括一種基于分布魯棒的日前調(diào)峰調(diào)度裝置，使用如上述的方法，所述裝置包括：

74、建模單元，用于以受端電網(wǎng)剩余負荷峰谷差最小為目標函數(shù)，構(gòu)建光伏-混合式抽蓄日前調(diào)峰調(diào)度模型；

75、線性化單元，用于建立包括考慮復(fù)雜水力耦合及運行狀態(tài)的混合式抽蓄約束條件；將所述目標函數(shù)及約束條件線性化；

76、分布魯棒單元，用于基于所述日前調(diào)峰調(diào)度模型，對其中光伏出力建立機會約束模型，引入基于wasserstein距離的分布魯棒模型將其轉(zhuǎn)化為分布魯棒機會約束模型，并基于條件風險價值近似將所述分布魯棒機會約束模型線性化；

77、求解單元，用于對線性化后的所述日前調(diào)峰調(diào)度模型進行求解，得到日前調(diào)峰調(diào)度方法。

78、本發(fā)明還包括一種計算機設(shè)備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時，實現(xiàn)如上述的方法。

79、本發(fā)明還包括一種存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序，該計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如上述的方法。

80、本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明以最小化受端電網(wǎng)剩余負荷峰谷差為目標函數(shù)，以考慮復(fù)雜水力耦合的混合式抽蓄約束作為約束條件，建立基于分布魯棒機會約束的光伏-混合式抽蓄日前調(diào)峰調(diào)度模型，最后求解該模型得到優(yōu)化調(diào)度結(jié)果，能夠充分考慮光伏出力的不確定性，兼顧系統(tǒng)削峰填谷效果和光伏消納，相較于確定性模型，能夠制定更有效、更完善的發(fā)電計劃。