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申请/专利权人：贵州电网有限责任公司

摘要：本发明公开了一种考虑多重不确定性的综合能源系统日前经济协调与调度方法，包括：步骤S1：构建能源价格、风电出力、需求响应的多类不确定源的不确定性建模；步骤S2：将电制氢、燃料电池作为综合能源系统灵活资源的调度模型；步骤S3：建立电热综合能源系统的日前经济协调调度模型，将不确定性来源合理化为博弈主体，构建不确定性来源与综合能源系统运行成本的零和博弈模型。本发明能够精确表征不确定性源，实现考虑多重不确定性的综合能源系统日前经济协调与调度。

主权项：1.一种考虑多重不确定性的综合能源系统日前经济协调与调度方法，其特征在于，包括步骤：步骤S1：进行多类不确定源的不确定性建模：对能源价格、风电出力、需求响应的不确定源进行建模；步骤S2：将电制氢、燃料电池作为综合能源系统的灵活资源并进行建模，所述电制氢即PtH；步骤S3：结合风电、光伏、PtH、FC、燃气，建立电热综合能源系统的日前经济协调调度模型将不确定性来源合理化为博弈主体，构建不确定性来源与综合能源系统运行成本的零和博弈模型；所述步骤S3中，目标函数设计如下：调度模型的优化目标是在满足区域负荷和系统安全运行的前提下，尽可能实现整个系统的运行成本最低，由于系统中常规机组的启停状态在确定日期后无法根据不同场景的电价实时调整和修正，将系统运行成本划分为常规机组第一阶段启停成本与常规机组二期，与电力市场的运营成本和交易成本之和，具有不确定性的最坏目标函数F是： 其中，ψU、ψM、ψL分别为上、中、下三个层次的决策变量集合；NG是常规单位的总数；T是一个调度周期的总次数；是第i个常规机组的固定运行成本；为第i个常规机组在t时刻的运行状态，其值为0表示机组处于关闭状态，1表示机组处于运行状态；和分别是第i个单元的启动和停止成本；分别是第i个常规单元在时间上的开始和停止运动变量；Ω是发电电价情景的集合；和是风电、光伏的固定成本；是电解槽的固定运行成本；是储氢的固定维护成本；是燃料电池的固定维护成本；是电锅炉的固定维修费用；是燃气轮机运行成本的固定成本；分别为情景下当时从电力市场购入和售出的电量；分别为对应的购电价和售电价；Cwt,pv是风电和光伏发电的成本；是放弃风能和太阳能的惩罚成本；是PTH的成本；CHS是储氢成本；CFC、CEB、Cg和分别是燃料电池、电锅炉和燃气轮机的运行成本；λwt和λpv分别为风电和光伏的单位电力运行成本；Pwtt和Ppvt分别为t时段风电和光伏的输出功率；和分别为弃风弃光处罚成本；分别为期间废弃风电和废弃太阳能；λp2h是单位质量PTH的成本；λHS是储氢成本系数；λFC是燃料电池单位功率的运行成本；PFCt是燃料电池在t期间的输出电功率；ηFC是燃料电池的运行效率；λEB是电锅炉单位功率的运行成本；λg是燃气轮机单位功率的运行成本；所述步骤S3中，调度模型的约束条件包括能量平衡约束、热负荷和供热平衡约束、风电和光伏输出功率平衡约束、可控设备输出有功功率约束、可控设备功率爬升约束，分别表示如下：1能量平衡约束 其中，为情景ω下期间制氢所需的电力；是情景ω下时间段内从电力市场购买的电量；PELωt为情景下时期的用电需求；为情景下时段内的需求响应负荷；PEBωt是情景下时段内使用电锅炉将电能转化为热能的电量；PFCωt为场景中燃料电池在一段时间内的输出电量；为情景时段内风电和光伏输出功率中提供给用电负载的电量；Pgωt为情景时段内燃气轮机输出的电力；是情景期间从电力市场购买的电力；2热负荷和供热平衡约束QFCωt+Qgωt+QEBωt＝QHLωt其中，QHLωt为t时段的热负荷需求；QFCωt是燃料电池在此期间的热量输出；3PtH的电力平衡约束 其中，在风电和光伏发电的输出功率中，分别是用于PtH的电能；4风电和光伏输出功率平衡约束 5可控设备输出有功功率约束 其中，k＝FC,g,EB分别代表燃料电池、燃气轮机、电锅炉；分别为可控设备k输出有功功率的上限和下限；6可控设备功率爬升约束 其中，和分别为可控设备的向下爬升率和向上爬升率；所述步骤S3中，调度模型的约束条件还包括：7制氢限制约束 其中，是产氢最大值；8储氢极值限制约束 其中，是电解槽的最大储氢能力；9储氢平衡约束Hst＝Hst-1+HeltΔt-HcsptΔt其中，Hcspt是t时期的氢气消耗量；10电力市场交易约束最大买卖权力限制： 其中，和是表示虚拟电厂分别处于购电状态和售电状态的变量；和分别是t时刻虚拟电厂的最大购销能力；上述约束虚拟电厂不能同时处于买卖电力的状态；11基于价格的需求响应约束分时电价环境中，自弹性系数常用于表征电价变化率对负荷变化率的影响，自弹性系数定义为：λΔq,t＝εtλΔc,t其中，λΔq,t是t时的负载响应率；电价约束和需求响应量平衡约束：λΔc,min≤λΔc,t≤λΔc,max 上式表示整个调度周期内负载响应的平衡。

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