針對全可再生能源熱電氣儲耦合供能系統(tǒng)源、荷雙側(cè)不確性、多能耦合等問題,文中基于分層遞階理論建立了針對系統(tǒng)復雜的優(yōu)化調(diào)度決策和快速的實時控制問題的分層調(diào)控框架及多時間尺度優(yōu)化調(diào)控模型。在日前優(yōu)化中通過魯棒算法解決可再生能源出力及負荷預測不確性對系統(tǒng)安全運行的影響,在日內(nèi)優(yōu)化中基于模型預測控制原理對日前優(yōu)化結(jié)果進行反饋校正與滾動優(yōu)化,應對可再生能源出力及負荷隨機性波動,從而實現(xiàn)系統(tǒng)的安全經(jīng)濟運行。 

【文章來源】：電網(wǎng)與清潔能源. 2020,36(07)

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

全可再生能源綜合能源系統(tǒng)

借鑒大系統(tǒng)分層遞階結(jié)構(gòu)理論，本文提出全可再生能源系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)控框架如圖2所示。根據(jù)時間顆粒度，將系統(tǒng)面臨的內(nèi)、外部擾動分為慢擾動、較慢擾動、較快擾動和快擾動，其中慢擾動包括能源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)變化等，較慢擾動包括環(huán)境、負荷周期性變化等，較快擾動包括風電、光伏出力以及終端用戶負荷的隨機性變化等，快擾動包括系統(tǒng)運行參數(shù)的波動。通過日前優(yōu)化、日內(nèi)優(yōu)化、實時控制多時間尺度協(xié)調(diào)優(yōu)化機制應對上述擾動，日前優(yōu)化主要解決氣化爐、內(nèi)燃機組等啟停較慢設(shè)備的運行方式以及儲能的充放電狀態(tài)，同時確定各設(shè)備的基點負荷指令，日內(nèi)優(yōu)化在日前優(yōu)化的基礎(chǔ)上針對可再生能源出力及用戶負荷的隨機性波動進行反饋校正，閉環(huán)優(yōu)化，生成各機組的最佳負荷指令，實時控制按照最佳負荷指令進行相關(guān)工藝參數(shù)的閉環(huán)調(diào)節(jié)。

實際運行時，源、荷雙側(cè)均存在一定的隨機性波動，需要對日前優(yōu)化結(jié)果進行動態(tài)調(diào)整。模型預測控制（MPC）是一種基于模型的控制方法，它根據(jù)當前狀態(tài)和預測模型預測被控系統(tǒng)未來的動態(tài)行為，為優(yōu)化控制提供先驗知識，對運行過程中存在較大干擾、系統(tǒng)狀態(tài)不確定的被控對象而言，通過不斷的滾動優(yōu)化，可以有效降低外部干擾、建模誤差等因素的影響，獲得未來一段時間的最優(yōu)控制方案[20]。借鑒MPC思想建立日內(nèi)優(yōu)化模型如圖3所示。在k時刻對未來M個優(yōu)化計算周期內(nèi)可再生能源出力及冷熱電負荷進行預測，計算未來M個優(yōu)化計算周期內(nèi)系統(tǒng)中各設(shè)備的最優(yōu)負荷指令增量，取第一項得到k+1時刻各設(shè)備的最優(yōu)負荷指令，在k+1時刻通過實際測量的信息重新預測未來M個優(yōu)化計算周期內(nèi)可再生能源出力及冷熱電負荷，進行新一輪的優(yōu)化，如此重復滾動，預測域向調(diào)度周期末端時刻不斷壓縮，控制域不斷后移，直至完成調(diào)度周期所有時段調(diào)度計劃的生成。優(yōu)化模型采用矩陣形式表示如下：

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3022820