【摘要】：微電網(wǎng)多時(shí)間尺度優(yōu)化調(diào)度是消納間歇性分布式能源的有效技術(shù)手段,針對(duì)傳統(tǒng)基于潮流斷面信息的多時(shí)間尺度優(yōu)化方案易出現(xiàn)機(jī)組調(diào)節(jié)響應(yīng)不及時(shí)、計(jì)劃跟蹤誤差較大等問(wèn)題,提出了一種基于模型預(yù)測(cè)控制(MPC)的多時(shí)間尺度協(xié)調(diào)調(diào)度方法。在日前調(diào)度階段,綜合考慮電價(jià)峰谷差、儲(chǔ)能壽命及可再生能源隨機(jī)性,建立了以系統(tǒng)運(yùn)行成本最低為優(yōu)化目標(biāo)的最優(yōu)經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型。在日內(nèi)調(diào)度階段,為應(yīng)對(duì)可再生能源日前預(yù)測(cè)誤差帶來(lái)的聯(lián)絡(luò)線功率波動(dòng),同時(shí)為確保儲(chǔ)能滿(mǎn)足日運(yùn)行能量平衡約束,提出了一種基于MPC的日內(nèi)滾動(dòng)優(yōu)化校正策略。采用有限時(shí)間窗內(nèi)的滾動(dòng)優(yōu)化調(diào)度代替?zhèn)鹘y(tǒng)單斷面優(yōu)化調(diào)度,提前感知未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)的可再生能源出力及聯(lián)絡(luò)線計(jì)劃的變化從而對(duì)機(jī)組出力進(jìn)行調(diào)整,同時(shí)結(jié)合時(shí)域滾動(dòng)和系統(tǒng)實(shí)時(shí)狀態(tài)的反饋校正,更大限度地消除了微電網(wǎng)中不確定性因素的影響,確保了日前計(jì)劃的合理性及系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。以某示范微電網(wǎng)為例,通過(guò)算例分析驗(yàn)證了所提模型及算法的有效性。
【圖文】：

猓嚶閂玫乇Ｕ狹四Ｐ頹蠼獾?快速性和求解精度，除此之外，文中所提出的基于MPC的日內(nèi)滾動(dòng)優(yōu)化策略，既考慮了日內(nèi)聯(lián)絡(luò)線功率跟蹤日前計(jì)劃值的優(yōu)化目標(biāo)，也統(tǒng)籌兼顧了日內(nèi)儲(chǔ)能SOC跟蹤日前計(jì)劃值的需求，從而確保儲(chǔ)能系統(tǒng)在日內(nèi)調(diào)度中發(fā)揮“削峰填谷”作用，且滿(mǎn)足日運(yùn)行能量平衡的約束。1多時(shí)間尺度協(xié)調(diào)優(yōu)化調(diào)度框架為實(shí)現(xiàn)基于微電網(wǎng)的間歇性分布式電源的有效消納，根據(jù)分布式可再生能源功率預(yù)測(cè)誤差隨預(yù)測(cè)時(shí)間尺度縮短而不斷降低的特點(diǎn)，本文將微電網(wǎng)的優(yōu)化調(diào)度分為日前調(diào)度和日內(nèi)滾動(dòng)校正兩個(gè)階段進(jìn)行，給出一種如圖1所示的多時(shí)間尺度協(xié)調(diào)優(yōu)化調(diào)度框架。圖1微電網(wǎng)多時(shí)間尺度協(xié)調(diào)優(yōu)化調(diào)度框架Fig．1Coordinatedoptimaldispatchframeworkofmicrogridundermulti-timescale如圖1所示，日前調(diào)度階段，微電網(wǎng)基于可再生能源的日前預(yù)測(cè)功率值，并綜合考慮各微電源的技術(shù)特性，儲(chǔ)能設(shè)備的剩余容量、使用壽命及市場(chǎng)電價(jià)價(jià)格，以系統(tǒng)運(yùn)行成本最低為目標(biāo)，優(yōu)化調(diào)度各微電源的出力、儲(chǔ)能設(shè)備的充放電功率，以及聯(lián)絡(luò)線交換功率，制定下一日每一小時(shí)的基本發(fā)電計(jì)劃，并將該發(fā)電計(jì)劃提前下達(dá)。日內(nèi)調(diào)度階段將遵照日前調(diào)度計(jì)劃對(duì)網(wǎng)內(nèi)各機(jī)組及儲(chǔ)能設(shè)備的充放電狀態(tài)進(jìn)行管理。日內(nèi)調(diào)度階段，為盡量消除日前預(yù)測(cè)誤差過(guò)大造成的日內(nèi)實(shí)際計(jì)劃偏離現(xiàn)象，日內(nèi)計(jì)劃以5min為周期進(jìn)行滾動(dòng)修正，且每次滾動(dòng)優(yōu)化中均考慮當(dāng)前時(shí)間斷面向后一段時(shí)間窗內(nèi)的超短期可再生能源與負(fù)荷功率預(yù)測(cè)信息，在不改變?nèi)涨坝?jì)劃中機(jī)組啟停和儲(chǔ)能充放電狀態(tài)，且滿(mǎn)足網(wǎng)絡(luò)安全運(yùn)行約束的前提下，，基于MPC優(yōu)化求取該時(shí)間窗內(nèi)的所有機(jī)組修正計(jì)劃，在該時(shí)間斷面僅下發(fā)向后一個(gè)時(shí)間周期的修正計(jì)劃，在下一個(gè)調(diào)度周期到來(lái)時(shí)，再重復(fù)上述過(guò)程，并采樣實(shí)時(shí)的機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行反饋

街?Pmaxch和Pmaxdis分別為儲(chǔ)能充、放電功率的最大值。2)儲(chǔ)能單元剩余容量約束:SminB≤StB≤SmaxB(10)式中:SmaxB和SminB分別為儲(chǔ)能單元SOC的上下限幅值。3)由于微電網(wǎng)的調(diào)度會(huì)呈現(xiàn)一定的周期性，為保證儲(chǔ)能系統(tǒng)滿(mǎn)足下一天的運(yùn)行，儲(chǔ)能單元運(yùn)行調(diào)度末時(shí)段的剩余容量應(yīng)等于起始時(shí)刻的剩余容量:St=0B=St=TB(11)2．2日內(nèi)滾動(dòng)優(yōu)化調(diào)度2．2．1MPC算法MPC是一種基于模型的閉環(huán)優(yōu)化控制方法，其算法的核心思想是滾動(dòng)時(shí)域(recedinghorizon)策略，如圖2所示。圖2MPC滾動(dòng)時(shí)域思想Fig．2ＲecedinghorizonofMPC9肖浩，等基于模型預(yù)測(cè)控制的微電網(wǎng)多時(shí)間尺度協(xié)調(diào)優(yōu)化調(diào)度

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