1.一种微电网功率和运行储备容量的优化规划方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:S1.规划和设计上层问题
上层目标函数为式(1),总计划和运营成本按因子γ转换为函数值,其中ly为资本回收系数;
其中,其中 是年度y的碳排放量的成本,而Cy(P)的定义如下:运行成本Cy(P)的第一部分分为两部分:第一部分包括电力系统正常运行期间的发电成本,并乘以任何预先选定的意外事件ρ(0)未发生的概率,而第二部分包括微电网中的偶然性k∈K期间的成本并乘以其出现的概率ρ(k),ρ(k)是根据预期的平均故障时间数据计算的值;
上层目标受投资预算分配的约束和购买的允许碳许可约束分别为时(3)、(4):其中ζi是资源i的排放系数;
上层问题进一步受到每小时发电和负载平衡的限制,同时考虑了热负荷和电负荷,电力平衡由下式(5)给出:而火电平衡需要:
每小时调度问题进一步受到可调度发电资源的最大和最小的限制,包括下面给出的CHP:Pimin≤Pie(y,t)≤Pimax-Ri (7)
0≤Pie(y,t)≤xi-Ri (8)其中i∈B,t∈T和y∈Y,热电联产的热量输出由(9)给出:其中i∈N,t∈T和y∈Y;
微电网中的电存储系统ESS的运作也受到式(10)-(12)的约束,(12)中的常数vi取决于所安装的存储技术的类型,较大的vi表示更快的充电和放电存储设备,反之亦然;
Ei(y,t)=Ei(y,t-1)+ηPi(y,t)Δt (10)
0≤Ei(y,t)≤vi(xi-Ri) (11)-(xi-Ri)≤Pi(y,t)≤xi-Ri (12)随后,调度问题也受限于需求侧的限制,式(13)、(14)、(15)描述了对可用于需求响应的每小时电能的限制:S2.规划设计下层问题
下层的问题代表了供电机构的目标,即最大化微电网提供的备用容量以支持电力系统的运行;
式(16)中描述的目标函数通过在应急k期间最小化给定时段t内的未交付容量以及最小化备用容量的成本来最小化中断成本,其中, 是根据长期合同确定的;
下限的目标受DER容量xi, 和可用储备能量限制的约束:其中,现有资产的xi是已知的并且等于Pimax, 而xi, 是上层问题传递的决策变量的一部分;
下层问题,还必须满足加权平衡(19):其中λ(y,k,t)和 是与这些约束相关的拉格朗日乘数,S3.转化双层问题为MPEC;
所提的双层问题是NP-hard问题,因此,它可以转化为单一水平问题并联合解决,只要较低水平的理性反应集非空并且其可诱导区域是单个,对于上层变量xi的每个值,下层问题可证明是线性的,鉴于此,原始-对偶方法适用于这项工作;如下所述,转换包括用其原始约束(17)-(19)及其双重约束(23)和(24)替换下层的问题,式(25)和上层问题(3),(16)组合以构成变换后的MPEC:约束条件:
式(3)-(15) (21)
式(17)-(19) (22)
二重约束:
强对偶等式:
其中,所有拉格朗日乘数都是正变量。