多能互補微網魯棒多目標運行優(yōu)化.pdf

1、多能互補微網是體現新型電力能源技術發(fā)展水平以及探索能源與經濟、社會、環(huán)境和諧發(fā)展道路的重要研究課題?；谀芰空{度的微網運行優(yōu)化可以促進不同能源形式相互融合和降低能源生產成本，因此成為多能互補微網發(fā)展的關鍵技術。然而，面對外界復雜的運行環(huán)境和內部多能量流耦合等系統(tǒng)特征，以穩(wěn)定性、經濟性和環(huán)境友好為綜合優(yōu)化目標的多能互補微網運行問題仍需要進行深入研究。
　　本文針對涉及可再生能源和負荷多重不確定性、經濟與環(huán)境多重優(yōu)化目標、需求響應機制

2、等情況下的多能互補微網運行優(yōu)化這一復雜問題，以包含光伏發(fā)電、冷熱電聯(lián)供單元、地源熱泵、蓄電池和負荷的并網型多能互補微網為研究對象，從系統(tǒng)工程優(yōu)化角度研究多能互補微網運行優(yōu)化方法，為建立面向復雜運行工況的高效益和魯棒性微網運行方法體系奠定了一定的理論基礎，為系統(tǒng)優(yōu)化理論在多能互補微網運行中的應用提供參考。具體研究內容和研究成果如下:
　　首先，針對“以熱定電”和“以電定熱”模式下帶有可再生能源和負荷多重不確定性的微網經濟運行優(yōu)化問題

3、，提出了基于后悔度準則的微網魯棒多階段經濟運行優(yōu)化方法?？紤]到微網運行的保守性問題，采用帶有魯棒測度的最小最大后悔度描述微網多階段運行模型。由于所提模型中存在多階段耦合特征，基于凸規(guī)劃對偶定理將模型中的非分離約束轉換為分離約束，并據此簡化多階段優(yōu)化模型為雙層優(yōu)化模型，然后提出拉格朗日兩段松弛和交叉熵混合算法求解模型。仿真結果表明，所提經濟運行優(yōu)化方法可以在不確定性最大擾動下找出最小經濟后悔度，進而獲得最優(yōu)經濟效益，實現對微網運行保守度的

4、調節(jié)。
　　其次，針對“以熱定電”和“以電定熱”模式下微網運行花費、二氧化碳排放和一次化石能源消耗的多目標運行優(yōu)化問題，提出了基于啟發(fā)式調度規(guī)則和改進多目標交叉熵算法的微網多目標運行優(yōu)化方法。考慮到多目標之間的協(xié)同和博弈關系可能導致運行方案偏離微網建設初衷，設計啟發(fā)式調度規(guī)則修正Pareto運行方案的生成，并進一步縮減可行解域和提高求解效率。為保障微網Pareto運行方案的多樣性和最優(yōu)性，采用樣本分段生成策略和參數更新機制改進多目

5、標交叉熵算法。仿真結果表明，所提多目標運行優(yōu)化方法可通過一次求解獲得Pareto最優(yōu)解集，實現經濟、環(huán)境和能耗目標的同時最優(yōu)。
　　然后，針對可再生能源與負荷多重不確定性以及經濟與環(huán)境多重優(yōu)化目標在微網運行過程中并存的現狀，提出了基于集合的最小最大魯棒多目標的微網不確定性和多目標聯(lián)合優(yōu)化運行方法?？紤]到隨機性場景對經濟和環(huán)境目標的不同影響難以生成魯棒性的運行方案，依據Pareto魯棒最優(yōu)解定義構建帶有魯棒測度的微網最小最大多目標運

6、行優(yōu)化模型，并針對所提多目標雙層規(guī)劃模型的復雜結構，設計了內層多目標優(yōu)化和外層集值優(yōu)化的雙層求解框架。仿真結果表明，所提運行優(yōu)化方法在抑制不確定性擾動的同時，獲得了微網運行的最優(yōu)經濟與環(huán)境效益，并可調節(jié)運行方案在多目標框架下的魯棒性。
　　最后，針對需求響應機制下的微網經濟與環(huán)境運行優(yōu)化問題，以及運行過程中存在的可再生能源與負荷不確定性擾動，提出了基于點的最小最大魯棒多目標的微網供需雙側協(xié)同運行優(yōu)化方法。考慮到負荷對價格和激勵的不