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基于混合场景集性能和时间相关性微电网鲁棒优化算法

来源：电工电气发布时间：2025-01-24 10:24 浏览次数：48

基于混合场景集性能和时间相关性微电网鲁棒优化算法

单婷婷，郑鹏远，钱帮远

(上海电力大学自动化工程学院，上海 200090)

摘要：针对孤岛型微电网内可再生能源、负荷的不确定性以及降低碳排放量等问题，提出了一种基于数据驱动和时间相关性的微电网鲁棒优化算法。通过聚类方法生成了典型场景，进而构建包括典型场景、极端场景以及预测场景的混合场景集。在日前阶段，将混合场景集加入约束，以混合场景集所对应的微电网运行成本的概率加权指标作为目标函数，并且在成本中引入阶梯式碳交易模型，得到预调度解。在鲁棒检验阶段引入时间相关性，加快其检验速度以及效率，确保所有场景可行。在日内阶段，利用测量的新能源和负荷数据，对日前阶段的优化解进行优化调整，得到微电网设备的最优出力，从而提高微电网的经济性和鲁棒性, 仿真结果验证了该方法的有效性。

关键词： 数据驱动；混合场景集；时间相关性；鲁棒优化

中图分类号：TM73 文献标识码：A 文章编号：1007-3175(2025)01-0009-10

Robust Optimization Algorithm for Microgrids Based on Hybrid Scenario

Set Performance and Temporal Correlation

SHAN Ting-ting, ZHENG Peng-yuan, QIAN Bang-yuan

（School of Automation Engineering, Shanghai University of Electric Power, Shanghai 200090, China）

Abstract: To address the uncertainties in renewable energy and load within islanded microgrids and to reduce carbon emissions, this paper proposes a data-driven and temporal correlation robust optimization algorithm for microgrids. Typical scenarios are generated by clustering method, and then a hybrid scenario set including typical, extreme, and predicted scenarios is constructed. In the day-ahead stage, the hybrid scenario set is added with constraints, and the probability-weighted index of the microgrid operation cost corresponding to the hybrid scenario set is used as the objective function, and a stepwise carbon trading model is introduced into the cost to obtain the pre-dispatch solution.Temporal correlation is introduced in the robust testing phase to speed up its testing as well as efficiency to ensure that all scenarios are feasible.In the intraday stage, the measured new energy and load data are used to optimize and adjust the optimization solution in the preday stage to obtain the optimal output of the microgrid equipment, so as to improve the economy and robustness of the microgrid, and the simulation results verify the effectiveness of the method.

Key words: data-driven; hybrid scenario set; temporal correlation; robust optimization

参考文献

[1] 熊小萍，杨辉，蔡义明. 考虑用户禀赋效应和环保意识不确定性的微电网鲁棒优化调度方法[J]. 中国电机工程学报，2023，43(21) ：8260-8269.

[2] 葛磊蛟，范延赫，来金钢，等. 面向低碳经济的人工智能赋能微电网优化运行技术[J] . 高电压技术，2023，49(6) ：2219-2238.

[3] 任大伟，肖晋宇，侯金鸣，等. 双碳目标下我国新型电力系统的构建与演变研究[J] . 电网技术，2022，46(10) ：3831-3839.

[4] 周帆. 考虑光伏不确定性的微电网随机优化调度研究[D].合肥：安徽大学，2022.

[5] LIANG Fuguang.Stochastic optimization scheduling of wind-photovoltaic-storage-hydrogen-water system in independent island zero-carbon microgrid[C]//8th International Conference on Clean Engergy and Power，2023.

[6] 刘一欣，郭力，王成山. 微电网两阶段鲁棒优化经济调度方法[J] . 中国电机工程学报，2018，38(14) ：4013-4022.

[7] 桑博，张涛，刘亚杰，等. 期望场景下的并网型微电网两阶段鲁棒优化调度[J] . 中国电机工程学报，2020，40(19) ：6161-6172.

[8] 王栋，郑鹏远，任祎丹，等. 基于弃风弃光分段惩罚的孤岛型微电网鲁棒优化经济调度[J] . 水电能源科学，2021，39(8) ：202-207.

[9] 米阳，李海鹏，陈博洋，等. 基于模糊场景聚类的微电网两阶段优化配置[J] . 上海交通大学学报，2023，57(9) ：1137-1145.

[10] 秦海杰，郑鹏远，王雅琳，等. 基于数据驱动期望场景集序列的微电网鲁棒经济调度算法[J] . 现代电力，2024，41(5) ：886-895.

[11] 孙旭，邱晓燕，张志荣，等. 基于数据驱动的交直流配电网分布鲁棒优化调度[J] . 电网技术，2021，45(12) ：4768-4777.

[12] 杨亦玘，郑鹏远，毛冉，等. 不确定裕度分段量化和弃风弃光分段惩罚的孤岛型微电网经济调度算法[J] .现代电力，2023，40(1) ：73-81.

[13] 生态环境部办公厅．企业温室气体排放核算方法与报告指南发电设施[R]．北京：生态环境部办公厅，2021．

[14] 魏震波，马新如，郭毅，等. 碳交易机制下考虑需求响应的综合能源系统优化运行[J] . 电力建设，2022，43(1) ：1-9.

[15] 魏韡，刘锋，梅生伟. 电力系统鲁棒经济调度(一) 理论基础[J]. 电力系统自动化，2013，37(17) ：37-43.

[16] 王雅琳，郑鹏远，秦海杰，等. 基于期望场景集性能的微电网鲁棒经济调度[J] . 科学技术与工程，2023，23(26) ：11248-11257.

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