一种多能流多微网协调调度方法、装置、设备及存储介质

本发明属于电力系统调度领域，具体涉及一种多能流多微网协调调度方法、装置、设备及存储介质。

背景技术：

1、近年来，分布式发电系统在全世界有了广泛应用，多能流微网(microgrid,mg)系统应运而生。相较传统集中式发电系统具有分布范围单一，设备占地规模大等缺点。微网的综合能源设备机组规模更小、范围更广。微网是一种整合多种能源形式(如电力、热能、燃气等)和能源系统(如配电网、热力管道、燃气管网等)的小型能源系统。它将电、热、燃气等多种能源形式整合在一起，以满足区域内多种能源的需求。微网可以独立运行，也可以与外网相连运行。通过整合多种能源，实现多能互补、多能交互、灵活调度。

2、由于微网系统的不断发展，需求侧已经从原来的单一耗能模式转变成兼具耗能与电源的双模式。需求侧响应根据不同的驱动源，可以分为激励型需求响应(incentive-based demand response,idr)与价格型需求响应(price-based demand response,pdr)两类。但传统的需求响应难以在不同尺度上进行量化处理，以致存在能量波动性较大的问题。为改变这一现状，由此提出了考虑需求响应技术的滚动优化调度策略。有研究采用蒙特卡罗方法生成随机场景，模拟微电网的不确定性得到每小时的鲁棒调度决策，以达到期望最优和随机可行的优化目标。针对微网各方收益不平衡的问题，有研究基于拉格朗日松弛的对偶分解将利益优化问题分解为一个零售商问题和多个消费者子问题，并采用梯度投影法求解。针对不同时间尺度下的需求响应措施，有研究提出了一种多时间尺度的博弈优化调度模型。现今针对微网多时间尺度滚动优化的研究，大部分基于单一微网孤岛运行，或是未考虑微网下多能流的协调调度。

3、当多能流叠加多微网时，会带来的更多源荷随机波动，从而导致电网稳定性变差。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中的多能流叠加多微网时会带来的更多源荷随机波动，从而导致电网稳定性变差的问题，本发明提供了一种多能流多微网协调调度方法、装置、设备及存储介质。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种多能流多微网协调调度方法，将多微网协调调度方法分为日前静态调度、日内滚动调度以及实时滚动修正三个阶段；

4、在日前静态调度阶段，每间隔固定时间段根据当前综合能源系统的第一控制参数来计算多微网经济运行成本，将经济运行成本最低的综合能源系统的第一控制参数作为未来同一时间段的综合能源系统的运行参数，从而动态获取未来第一预设时间范围内的综合能源系统的运行调度计划；

5、在日内滚动调度阶段，每间隔固定时间段根据当前综合能源系统的第二控制参数来计算多微网经济运行成本，在日前静态调度的运行调度计划的基础上使用当前经济运行成本最低的综合能源系统的第二控制参数，来进一步动态调整未来第二预设时间范围内的综合能源系统中的设备出力功率与需求响应负荷量；

6、在实时滚动修正阶段，每间隔固定时间段根据当前调度需求响应速度最快的储能系统的第三控制参数来最小化实际购电功率与日内滚动调度计划中购电功率的差值，在日内滚动调度的运行调度计划的基础上，使用当前的得到的第三控制参数来动态修正未来第三预设时间范围内的购售电功率；

7、所述第一预设时间大于第二预设时间，第二预设时间大于第三预设时间。

8、进一步地，所述在日前静态调度阶段，每间隔固定时间段根据当前综合能源系统的第一控制参数来计算多微网经济运行成本，将经济运行成本最低的综合能源系统的第一控制参数作为未来同一时间段的综合能源系统的运行参数，从而动态获取未来第一预设时间范围内的综合能源系统的运行调度计划的具体如下：

9、日前静态调度发生在前一天上午12:00，每间隔1小时根据当前综合能源系统的第二控制参数来计算多微网经济运行成本，将经济运行成本最低的综合能源系统的第一控制参数作为未来24小时后的综合能源系统的运行参数，从而动态获取未来24小时后的综合能源系统的运行调度计划；

10、所述在日内滚动调度阶段，每间隔固定时间段根据当前综合能源系统的第二控制参数来计算多微网经济运行成本，在日前静态调度的运行调度计划的基础上使用当前经济运行成本最低的综合能源系统的第二控制参数，来进一步动态调整未来第二预设时间范围内的综合能源系统中的设备出力功率与需求响应负荷量的具体如下：

11、日内滚动调度发生在当天凌晨0:00，每间隔1小时根据当前综合能源系统的第二控制参数来计算多微网经济运行成本，在日前静态调度的运行调度计划的基础上使用当前经济运行成本最低的综合能源系统的第二控制参数，来进一步动态调整未来12小时后的综合能源系统中的设备出力功率与需求响应负荷量；

12、所述在实时滚动修正阶段，每间隔固定时间段根据当前调度需求响应速度最快的储能系统的第三控制参数来最小化实际购电功率与日内滚动调度计划中购电功率的差值，在日内滚动调度的运行调度计划的基础上，使用当前的得到的第三控制参数来动态修正未来第三预设时间范围内的购售电功率的具体如下：

13、实时滚动修正发生在当日上午12:00，每间隔15分钟根据当前调度需求响应速度最快的储能系统的第三控制参数来最小化实际购电功率与日内滚动调度计划中购电功率的差值，在最后一次日内滚动调度的运行调度计划的基础上，使用当前的得到的第三控制参数来动态修正未来每15分钟后的购售电功率。

14、进一步地，所述第一控制参数包括主网光热电站生产功率，风力发电生产功率，常规电负荷，常规热负荷，常规燃气负荷，向燃气市场购气体积，向电力市场购售电功率，燃气轮机启停状态，p2g设备的启停状态，电动汽车的弹性电价与负荷需求，可平移需求响应电负荷转移量。

15、进一步地，所述光热电站生产功率和风力发电生产功率的预测步骤包括：

16、获取包括时间、气温、降水情况、云量、风向、风速、风力发电有功功率和光热电站电热功率的历史数据；

17、借助长短期记忆模型循环神经网络，通过所述历史数据，获得光热电站生产功率和风力发电生产功率的未来预测数据。

18、进一步地，所述第二控制参数包括光热电站产电产热功率、风力发电功率、电-热-气负荷、无序电动汽车负荷、无序可平移电负荷及室外温度；所述第三控制参数包括主网购电功率、铅碳电池的充放电功率和固体蓄热装置功率。

19、进一步地，所述每间隔固定时间段根据当前综合能源系统的第一控制参数来计算多微网经济运行成本，具体如下：

20、f＝fchp+fgb+fp2g+fkln+fegrid+fggrid+fes+fhs+ft+fpy+fevo+fev

21、其中，f为多微网经济总运行成本，fchp为热电联产燃气轮机的运行总成本，fgb为燃气锅炉的运行总成本，fp2g为p2g设备的运行总成本，fkln为卡琳娜系统发电总成本，fegrid是系统与电网交互成本，fggrid是系统与天然气网交互成本，fes为铅碳电池充放电单位时段总折旧成本，fhs为固体蓄热系统单位时段总折旧成本，ft为削减温控负荷的补偿费用，fpy为可平移类型需求响应的总补偿费用，fevo参与需求侧响应前的电动汽车充电费用，fev参与需求侧响应后的电动汽车充电费用。

22、进一步地，所述每间隔固定时间段根据当前调度需求响应速度最快的储能系统的第三控制参数来最小化实际购电功率与日内滚动调度计划中购电功率的差值，具体如下：

23、

24、其中，s是实时滚动修正与日内滚动调度间主网购电功率的绝对偏差，与是日内滚动调度阶段系统向配电网购电的功率与售电的功率，与实时滚动修正阶段系统向配电网购电的功率与售电的功率。

25、一种多能流多微网协调调度装置，包括：

26、第一调度模块，用于在日前静态调度阶段，每间隔固定时间段根据当前综合能源系统的第一控制参数来计算多微网经济运行成本，将经济运行成本最低的综合能源系统的第一控制参数作为未来同一时间段的综合能源系统的运行参数，从而动态获取未来第一预设时间范围内的综合能源系统的运行调度计划；

27、第二调度模块，用于在日内滚动调度阶段，每间隔固定时间段根据当前综合能源系统的第二控制参数来计算多微网经济运行成本，在日前静态调度的运行调度计划的基础上使用当前经济运行成本最低的综合能源系统的第二控制参数，来进一步动态调整未来第二预设时间范围内的综合能源系统中的设备出力功率与需求响应负荷量；

28、第三调度模块，用于在实时滚动修正阶段，每间隔固定时间段根据当前调度需求响应速度最快的储能系统的第三控制参数来最小化实际购电功率与日内滚动调度计划中购电功率的差值，在日内滚动调度的运行调度计划的基础上，使用当前的得到的第三控制参数来动态修正未来第三预设时间范围内的购售电功率。

29、一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有存储计算机执行指令，所述处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，以实现如上所述的一种多能流多微网协调调度方法。

30、一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质用于储存计算机执行指令，所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现如上所述的一种多能流多微网协调调度方法。

31、本发明提供的一种多能流多微网协调调度方法具有以下有益效果：

32、日前静态调度阶段，以降低多微网经济运行成本为目标，提前对未来第一预设时间范围内的综合能源系统的第一控制参数进行动态预测，从而提前动态获取综合能源系统的运行调度计划，以便后续滚动优化对其他次要设备的调度可以建立在全系统经济稳定的大前提下，同时提高综合能源系统的运行效率、降低运行成本、增强系统的鲁棒性，以及更好地满足用户和市场的需求；日内滚动调度阶段，持续采用降低经济运行成本为目标，缩短预测时间，提前对未来第二预设时间范围内的综合能源系统的第二控制参数进行重新预测，在日前静态调度的运行调度计划的基础上，进一步动态调整设备出力功率与需求响应负荷量，得到误差率更小的源荷预测结果，依此制定合理的日内调度计划，以实现对日前滚动经济调度计划的完善；实时滚动修正阶段，以最小化实际购电功率与日内滚动调度计划中购电功率的差值为目标，进一步缩短预测时间，提前对未来第三预设时间范围内的调度需求响应速度最快的储能系统的第三控制参数进行动态预测，在日内滚动调度的运行调度计划的基础上，动态修正购售电功率。本方案通过使用模型预测控制技术，动态地调整综合能源系统的控制参数，以最大程度地提高系统的效率、可靠性和经济性，有效降低能源成本、提高系统鲁棒性，并促进可再生能源的集成与应用，最小化下级源荷波动对上级电网的影响，解决现有技术中的多能流叠加多微网时带来的更多源荷随机波动，从而导致电网稳定性变差的问题。