【摘要】：微電網多時間尺度優(yōu)化調度是消納間歇性分布式能源的有效技術手段,針對傳統(tǒng)基于潮流斷面信息的多時間尺度優(yōu)化方案易出現(xiàn)機組調節(jié)響應不及時、計劃跟蹤誤差較大等問題,提出了一種基于模型預測控制(MPC)的多時間尺度協(xié)調調度方法。在日前調度階段,綜合考慮電價峰谷差、儲能壽命及可再生能源隨機性,建立了以系統(tǒng)運行成本最低為優(yōu)化目標的最優(yōu)經濟調度模型。在日內調度階段,為應對可再生能源日前預測誤差帶來的聯(lián)絡線功率波動,同時為確保儲能滿足日運行能量平衡約束,提出了一種基于MPC的日內滾動優(yōu)化校正策略。采用有限時間窗內的滾動優(yōu)化調度代替?zhèn)鹘y(tǒng)單斷面優(yōu)化調度,提前感知未來一段時間內的可再生能源出力及聯(lián)絡線計劃的變化從而對機組出力進行調整,同時結合時域滾動和系統(tǒng)實時狀態(tài)的反饋校正,更大限度地消除了微電網中不確定性因素的影響,確保了日前計劃的合理性及系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。以某示范微電網為例,通過算例分析驗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的日內滾動優(yōu)化策略，既考慮了日內聯(lián)絡線功率跟蹤日前計劃值的優(yōu)化目標，也統(tǒng)籌兼顧了日內儲能SOC跟蹤日前計劃值的需求，從而確保儲能系統(tǒng)在日內調度中發(fā)揮“削峰填谷”作用，且滿足日運行能量平衡的約束。1多時間尺度協(xié)調優(yōu)化調度框架為實現(xiàn)基于微電網的間歇性分布式電源的有效消納，根據分布式可再生能源功率預測誤差隨預測時間尺度縮短而不斷降低的特點，本文將微電網的優(yōu)化調度分為日前調度和日內滾動校正兩個階段進行，給出一種如圖1所示的多時間尺度協(xié)調優(yōu)化調度框架。圖1微電網多時間尺度協(xié)調優(yōu)化調度框架Fig．1Coordinatedoptimaldispatchframeworkofmicrogridundermulti-timescale如圖1所示，日前調度階段，微電網基于可再生能源的日前預測功率值，并綜合考慮各微電源的技術特性，儲能設備的剩余容量、使用壽命及市場電價價格，以系統(tǒng)運行成本最低為目標，優(yōu)化調度各微電源的出力、儲能設備的充放電功率，以及聯(lián)絡線交換功率，制定下一日每一小時的基本發(fā)電計劃，并將該發(fā)電計劃提前下達。日內調度階段將遵照日前調度計劃對網內各機組及儲能設備的充放電狀態(tài)進行管理。日內調度階段，為盡量消除日前預測誤差過大造成的日內實際計劃偏離現(xiàn)象，日內計劃以5min為周期進行滾動修正，且每次滾動優(yōu)化中均考慮當前時間斷面向后一段時間窗內的超短期可再生能源與負荷功率預測信息，在不改變日前計劃中機組啟停和儲能充放電狀態(tài)，且滿足網絡安全運行約束的前提下，，基于MPC優(yōu)化求取該時間窗內的所有機組修正計劃，在該時間斷面僅下發(fā)向后一個時間周期的修正計劃，在下一個調度周期到來時，再重復上述過程，并采樣實時的機組運行狀態(tài)進行反饋

街?Pmaxch和Pmaxdis分別為儲能充、放電功率的最大值。2)儲能單元剩余容量約束:SminB≤StB≤SmaxB(10)式中:SmaxB和SminB分別為儲能單元SOC的上下限幅值。3)由于微電網的調度會呈現(xiàn)一定的周期性，為保證儲能系統(tǒng)滿足下一天的運行，儲能單元運行調度末時段的剩余容量應等于起始時刻的剩余容量:St=0B=St=TB(11)2．2日內滾動優(yōu)化調度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時域(recedinghorizon)策略，如圖2所示。圖2MPC滾動時域思想Fig．2ＲecedinghorizonofMPC9肖浩，等基于模型預測控制的微電網多時間尺度協(xié)調優(yōu)化調度

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