考虑源荷不确定性的微电网分布鲁棒运行优化方法研究

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微电网是分布式可再生能源发挥效能的有效形式,对于我国推进碳达峰碳中和工作有着重要意义。随着负荷多样性与可再生能源渗透率的不断提高,源荷不确定性对微电网日前运行优化的鲁棒性与经济性提出了新的要求。同时,多微网系统作为微电网并网运行的重要途径,调度决策需要综合考量微电网与配电网各自的利益诉求,这也为微电网日前运行优化带来了巨大挑战。鉴于此,本文提出一种考虑极限场景的分布鲁棒优化方法,采用目标级联分析法建立微电网与配电网的分布式模型,对计及源荷不确定性的微电网日前运行优化问题展开研究,实现考虑不确定性的多微网与配电网联合运行优化。本文的主要工作包括:(1)简要阐述分布鲁棒优化的理论基础,分析不同概率分布模糊集的建模思路与优缺点。针对微电网不确定调度求解效率低、样本外表现性差的问题,基于Wasserstein距离建立不确定变量的概率分布模糊集,结合极限场景法鲁棒性较强的特点,提出将极限场景应用于模糊集的场景处理,总结出考虑极限场景的分布鲁棒优化方法。(2)基于上述方法实现微电网光伏与负荷的不确定性建模,以经济性为目标建立日前运行优化模型,通过对偶转换实现模型的高效求解。通过单微网算例分析,验证考虑极限场景的分布鲁棒日前运行方案具有可行性;通过不同场景下与其他不确定优化方法的对比分析,验证本文所述方法在样本外具有更强的鲁棒性,并且在求解效率方面具有一定提升。(3)针对含多微网的配电网系统中各主体间的利益互斥性,分别建立微电网与配电网的日前运行优化模型,引入目标级联分析法实现整体模型的解耦与迭代求解,研究上文所述考虑极限场景的分布鲁棒优化在多微网与配电网协同优化上的应用。算例分析表明各主体的日前运行结果可以充分体现利益诉求,算例展示了目标级联分析法的算法性能,验证本文所述方法可对含多微网的配电网系统日前运行优化问题提供有效决策方案。
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