本發(fā)明屬于冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)領(lǐng)域，具體來說，涉及一種基于魯棒優(yōu)化的冷熱電聯(lián)供型微網(wǎng)運(yùn)行方法。

背景技術(shù)：

隨著石油、煤炭等不可再生能源的日益枯竭，如何充分開發(fā)利用可再生能源、同時(shí)進(jìn)一步提高能源利用率成為迫在眉睫的問題。冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)利用天然氣能源進(jìn)行冷、熱、電的聯(lián)產(chǎn)，一方面大大提高了能源利用效率，另一方面為充分利用風(fēng)電、光伏等分布式可再生能源提供了可能，因此成為未來能源系統(tǒng)發(fā)展的重要方向。

當(dāng)前冷熱電聯(lián)供型微網(wǎng)在運(yùn)行中根據(jù)可再生能源出力預(yù)測值和負(fù)荷預(yù)測值進(jìn)行調(diào)度，由于可再生能源出力和用戶負(fù)荷具有一定的隨機(jī)特性，因此在實(shí)時(shí)運(yùn)行中有很大可能會(huì)偏離預(yù)測值，導(dǎo)致冷熱電聯(lián)供微網(wǎng)實(shí)際上無法以最佳的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行運(yùn)行，甚至給微網(wǎng)系統(tǒng)的安全構(gòu)成巨大的威脅。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

技術(shù)問題：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種基于魯棒優(yōu)化的冷熱電聯(lián)供型微網(wǎng)運(yùn)行方法，通過建立可再生能源出力和負(fù)荷功率的不確定約束，使系統(tǒng)在可再生能源實(shí)際出力或負(fù)荷實(shí)際值與預(yù)測值之間存在較大偏差情況下，仍能安全運(yùn)行，消除了可再生能源和負(fù)荷不確定性帶來的不利影響。

技術(shù)方案：為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施例提出的一種基于魯棒優(yōu)化的冷熱電聯(lián)供型微網(wǎng)運(yùn)行方法，該運(yùn)行方法包括以下步驟：

步驟10)建立冷熱電聯(lián)供型微網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目標(biāo)函數(shù)；

步驟20)建立冷熱電聯(lián)供型微網(wǎng)運(yùn)行約束中的確定性約束；

步驟30)建立冷熱電聯(lián)供型微網(wǎng)運(yùn)行約束中的不確定性約束；

步驟40)求解優(yōu)化模型，得到系統(tǒng)運(yùn)行控制量，并向系統(tǒng)中各個(gè)設(shè)備發(fā)出相應(yīng)指令；所述優(yōu)化模型包括步驟10)建立的目標(biāo)函數(shù)、步驟20)建立的確定性約束和步驟30)建立的不確定性約束。

作為優(yōu)選例，所述的步驟10)中，建立的冷熱電聯(lián)供型微網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行目標(biāo)函數(shù)如式(1)所示：

式中，C表示系統(tǒng)運(yùn)行成本；t表示當(dāng)前時(shí)刻；T表示控制時(shí)域；表示第t時(shí)段冷熱電聯(lián)供型微網(wǎng)與電網(wǎng)交互的成本，表達(dá)式如式(2)所示；表示系統(tǒng)第t時(shí)段的燃料成本，表達(dá)式如式(3)所示；表示第t時(shí)段的蓄電池老化成本，表達(dá)式如式(4)所示；表示系統(tǒng)第t時(shí)段的運(yùn)行維護(hù)成本，表達(dá)式如式(5)所示；

式中，表示第t時(shí)段系統(tǒng)向電網(wǎng)購電電價(jià)，單位：元/kWh；表示第t時(shí)段系統(tǒng)向電網(wǎng)購電功率，單位：kW；表示第t時(shí)段系統(tǒng)向電網(wǎng)售電電價(jià)，單位：元/kWh；表示第t時(shí)段系統(tǒng)向電網(wǎng)售電功率，單位：kW；Δt表示時(shí)間間隔；

式中，表示第t時(shí)段系統(tǒng)購買天然氣價(jià)格，單位：元/m³；表示第t時(shí)段微型燃?xì)廨啓C(jī)所消耗燃料功率，單位：kW；表示第t時(shí)段燃?xì)忮仩t所消耗燃料功率，單位：kW；H_ng表示天然氣熱值，單位：kWh/m³；

式中，R_bt表示電池的單位時(shí)間老化成本，單位：元/h；表示第t時(shí)段蓄電池放電狀態(tài)；表示第t時(shí)段蓄電池充電狀態(tài)；

式中，表示微型燃?xì)廨啓C(jī)第t時(shí)段的電功率，單位：kW；R_mt,rm表示微型燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用，單位：元/kWh；表示燃?xì)忮仩t第t時(shí)段的功率，單位：kW；R_b,rm表示燃?xì)忮仩t運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用，單位：元/kWh；表示第t時(shí)段系統(tǒng)的熱負(fù)荷功率，單位：kW；η_he表示熱交換器效率；R_he,rm表示熱交換器運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用，單位：元/kWh；表示吸附式制冷機(jī)第t時(shí)段的輸入功率，單位：kW；R_ac,rm表示吸附式制冷機(jī)運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用，單位：元/kWh；表示電制冷機(jī)第t時(shí)段的輸入功率，單位：kW；R_ec,rm表示電制冷機(jī)運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用，單位：元/kWh；表示光伏第t時(shí)段的預(yù)測值；R_pv,rm表示光伏電池維護(hù)費(fèi)用單位：元/kWh；表示蓄電池第t時(shí)段的充電功率，單位：kW；表示蓄電池第t時(shí)段放電功率，單位：kW；R_bt,rm表示蓄電池運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用系數(shù)，單位：元/kWh；表示蓄熱槽第t時(shí)段的蓄熱功率，單位：kWh；表示蓄熱槽第t時(shí)段的放熱功率，單位：kW；R_tst,rm表示蓄熱槽運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用系數(shù)，單位：元/kWh。

作為優(yōu)選例，所述的步驟20)具體包括：

步驟201)建立微型燃?xì)廨啓C(jī)的熱電功率約束和爬坡約束：

確定微型燃?xì)廨啓C(jī)的熱電功率約束，如式(6)所示：

式中，表示微型燃?xì)廨啓C(jī)第t時(shí)段運(yùn)行狀態(tài)變量，表示微型燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)行，表示微型燃?xì)廨啓C(jī)停機(jī)；表示微型燃?xì)廨啓C(jī)熱電效率曲線分段線性化后第1段對(duì)應(yīng)的電功率下限，單位：kW；L_mt表示微型燃?xì)廨啓C(jī)分段線性化的熱電效率曲線索引集合；表示第t時(shí)段微型燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)生的電功率落在熱電效率曲線第k分段上的量，單位：kW；表示微型燃?xì)廨啛犭娦是€分段線性化的第k段二進(jìn)制編碼變量；表示微型燃?xì)廨喎侄尉€性化熱電效率曲線的第j段二進(jìn)制編碼變量；表示微型燃?xì)廨啓C(jī)熱電效率曲線分段線性化后第k+1段對(duì)應(yīng)的電功率上限，單位：kW；表示微型燃?xì)廨啓C(jī)分段線性化的熱電效率曲線第k段對(duì)應(yīng)的電功率下限，單位：kW；表示微型燃?xì)廨啓C(jī)在第t時(shí)段運(yùn)行產(chǎn)生的熱功率，單位：kW；表示微型燃?xì)廨啓C(jī)熱電效率曲線分段線性化后第1段對(duì)應(yīng)的熱功率下限；表示微型燃?xì)廨啓C(jī)熱電效率曲線分段線性化后第k段的斜率；

確定微型燃?xì)廨啓C(jī)啟停爬坡約束和連續(xù)運(yùn)行爬坡約束，如式(7)所示：

式中，表示微型燃?xì)廨啓C(jī)出力的下限，單位：kW；表示微型燃?xì)廨啓C(jī)出力的上限，單位：kW；表示微型燃?xì)廨啓C(jī)第t時(shí)段的電功率，單位：kW；表示微型燃?xì)廨啓C(jī)組在連續(xù)運(yùn)行狀態(tài)時(shí)的最大降功率，單位：kW；表示微型燃?xì)廨啓C(jī)第t-1時(shí)段的電功率，單位：kW；表示微型燃?xì)廨啓C(jī)組啟動(dòng)時(shí)的最大增功率，單位：kW；

步驟202)建立冷熱電聯(lián)供型微網(wǎng)與電網(wǎng)交互功率約束，如式(8)所示：

式中，表示第t時(shí)段冷熱電微網(wǎng)從電網(wǎng)購電功率，單位：kW；表示第t時(shí)段冷熱電微網(wǎng)從電網(wǎng)購電狀態(tài)，表示第t時(shí)段從電網(wǎng)購電，表示第t時(shí)段不從電網(wǎng)購電；表示系統(tǒng)與主網(wǎng)功率交互的上限，單位kW；表示第t時(shí)段冷熱電微網(wǎng)向電網(wǎng)售電功率，單位：kW；表示第t時(shí)段冷熱電微網(wǎng)向電網(wǎng)售電狀態(tài)，表示第t時(shí)段向電網(wǎng)售電，表示第t時(shí)段不從電網(wǎng)售電；

步驟203)建立蓄電池運(yùn)行的約束條件，如式(9)所示：

式中，表示蓄電池第t時(shí)段的充電狀態(tài)，表示蓄電池充電；表示蓄電池不充電；表示蓄電池的充電功率最小值，單位：kW；表示第t時(shí)段蓄電池的充電功率，單位：kW；表示蓄電池的充電功率最大值，單位：kW；表示蓄電池第t時(shí)段的放電狀態(tài)，表示蓄電池放電；表示蓄電池不放電；表示蓄電池的放電功率最小值，單位：kW；表示第t時(shí)段蓄電池的放電功率，單位：kW；表示蓄電池的放電功率最大值，單位：kW；表示蓄電池內(nèi)第t時(shí)段的能量，單位：kWh；表示蓄電池內(nèi)第t-1時(shí)段的能量，單位：kWh；σ_bt表示蓄電池的自身能量損耗率；表示蓄電池的充電效率；表示蓄電池放電效率；表示蓄電池儲(chǔ)存能量的下限，單位：kWh；表示蓄電池儲(chǔ)存能量的上限，單位：kWh；Δt表示時(shí)間間隔；

步驟204)建立蓄熱槽運(yùn)行的約束條件，如式(10)所示：

式中，表示蓄熱槽第t時(shí)段的放熱狀態(tài)，表示蓄熱槽放熱，表示蓄熱槽不放熱；表示蓄熱槽的蓄熱功率下限，單位：kW；表示蓄熱槽第t時(shí)段的放熱功率，單位：kW；表示蓄熱槽的蓄熱功率上限，單位：kW；表示蓄熱槽第t時(shí)段的蓄熱狀態(tài)，表示蓄熱槽蓄熱，表示蓄熱槽不蓄熱；表示蓄熱槽的放熱功率下限，單位：kW；表示蓄熱槽第t時(shí)段的蓄熱功率，單位：kWh；表示蓄熱槽的放熱功率上限，單位：kW；表示蓄熱槽內(nèi)第t時(shí)段的能量，單位：kWh；表示蓄熱槽內(nèi)第t-1時(shí)段的能量，單位：kWh；σ_tst表示蓄熱槽的自身能量損耗率；表示蓄熱槽的蓄熱效率；表示蓄熱槽釋放熱量的效率；表示蓄熱槽儲(chǔ)存能量的上限，單位：kWh；表示蓄熱槽儲(chǔ)存能量的下限，單位：kWh；

步驟205)建立輔助設(shè)備的運(yùn)行約束，如式(11)至式(14)所示：

建立如式(11)所示的燃?xì)忮仩t運(yùn)行約束條件：

式中，表示燃?xì)忮仩t出力功率的下限，單位：kW；表示燃?xì)忮仩t第t時(shí)段的功率，單位：kW；表示燃?xì)忮仩t出力功率的上限，單位：kW；

建立如式(12)所示的電制冷裝置運(yùn)行約束條件：

式中，表示電制冷裝置輸入功率下限，單位：kW；表示電制冷裝置第t時(shí)段的輸入電功率，單位：kW；表示電制冷裝置輸入功率上限，單位：kW；

建立如式(13)所示的吸收式制冷設(shè)備運(yùn)行約束條件：

式中，表示吸收式制冷設(shè)備輸入功率下限，單位：kW；表示吸收式制冷設(shè)備第t時(shí)段的輸入電功率，單位：kW；表示吸收式制冷設(shè)備輸入功率上限，單位：kW；

建立如式(14)所示的換熱裝置運(yùn)行約束條件：

式中，表示換熱裝置輸入功率下限，單位：kW；表示換熱裝置第t時(shí)段的輸入電功率，單位：kW；表示換熱裝置輸入功率上限，單位：kW。

作為優(yōu)選例，所述的步驟30)具體包括：

步驟301)建立如式(15)所示冷功率平衡的不確定約束：

式中，COP_ac表示吸收式制冷設(shè)備能效比；表示吸收式制冷設(shè)備在第t時(shí)段輸入的熱功率，單位：kW；COP_ec表示電制冷設(shè)備能效比；表示電制冷設(shè)備在第t時(shí)段輸入的電功率，單位：kW；表示冷負(fù)荷在第t時(shí)段的可能值，單位：kW；表示第t時(shí)段冷負(fù)荷功率預(yù)測值，單位：kW；表示冷負(fù)荷預(yù)測值的下限偏差比例；表示冷負(fù)荷預(yù)測值的下限偏差，單位：kW；表示冷負(fù)荷預(yù)測值的上限偏差比例；表示冷負(fù)荷預(yù)測值的上限偏差，單位：kW；表示用來調(diào)整冷負(fù)荷不確定范圍的基準(zhǔn)值，滿足式(16)：

步驟302)建立如式(17)所示的熱功率平衡的不確定約束：

式中，表示余熱回收裝置在第t時(shí)段的輸出功率，單位：kW；表示燃?xì)忮仩t在第t時(shí)段的輸出功率，單位：kW；表示吸收式制冷設(shè)備在第t時(shí)段的輸入功率，單位：kW；表示蓄熱裝置在第t時(shí)段的放熱功率，單位：kW；表示蓄熱裝置在第t時(shí)段的儲(chǔ)熱功率，單位：kW；表示熱負(fù)荷在第t時(shí)段的可能值，單位：kW；η_he表示換熱裝置效率；表示第t時(shí)熱負(fù)荷功率預(yù)測值，單位：kW；表示熱負(fù)荷預(yù)測值的下限偏差比例；表示熱負(fù)荷預(yù)測值的下限偏差，單位：kW；表示熱負(fù)荷預(yù)測值的上限偏差比例；表示熱負(fù)荷預(yù)測值的上限偏差，單位：kW；表示用來調(diào)整熱負(fù)荷不確定范圍的基準(zhǔn)值；滿足式(18)：

步驟303)建立如式(19)所示的電功率平衡的不確定約束：

式中，表示微型燃?xì)廨啓C(jī)在第t時(shí)段的輸出功率，單位：kW；表示第t時(shí)段微網(wǎng)從電網(wǎng)購買的電功率，單位：kW；表示第t時(shí)段微網(wǎng)向電網(wǎng)出售的電功率，單位：kW；表示電制冷機(jī)輸入功率，單位：kW；表示第t時(shí)段蓄電池的放電功率，單位：kW；表示第t時(shí)段蓄電池的充電功率，單位：kW；表示第t時(shí)段電負(fù)荷功率的可能值，單位：kW；表示第t時(shí)段光伏功率的可能值，單位：kW；P_l^t表示第t時(shí)段電負(fù)荷功率預(yù)測值，單位：kW；表示第t時(shí)段光伏功率預(yù)測值，單位：kW；表示電負(fù)荷預(yù)測值的下限偏差比例；P_l^ld表示電負(fù)荷預(yù)測值的下限偏差，單位：kW；表示電負(fù)荷預(yù)測值的上限偏差比例；P_l^ud表示電負(fù)荷預(yù)測值的上限偏差，單位：kW；表示光伏功率預(yù)測值的下限偏差比例；表示光伏功率預(yù)測值的下限偏差，單位：kW；表示光伏功率預(yù)測值的上限偏差比例；表示光伏功率預(yù)測值的上限偏差，單位：kW；表示電不確定度度量值；

和滿足式(20)：

有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)施例具有以下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明提出的基于魯棒優(yōu)化的冷熱電聯(lián)供型微網(wǎng)運(yùn)行方法，首先建立冷熱電聯(lián)供型微網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行目標(biāo)函數(shù)，該目標(biāo)函數(shù)考慮了微網(wǎng)從電網(wǎng)購電成本、微網(wǎng)向電網(wǎng)售電收益、微網(wǎng)購買天然氣成本、蓄電池成本和微網(wǎng)維護(hù)成本；接著建立冷熱電聯(lián)供型微網(wǎng)運(yùn)行約束中的確定性約束，包括微網(wǎng)燃?xì)廨啓C(jī)的熱電功率約束、爬坡約束，微網(wǎng)與電網(wǎng)交互功率約束，蓄電池和蓄熱槽的運(yùn)行約束等；最后建立冷熱電聯(lián)供型微網(wǎng)運(yùn)行約束中的不確定性約束，包括冷功率平衡約束、熱功率平衡約束和電功率平衡約束等。通過求解上述優(yōu)化模型得到冷熱電聯(lián)供型微網(wǎng)中各設(shè)備的運(yùn)行控制量，依據(jù)此結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的控制與運(yùn)行。本方法能夠克服可再生能源和冷熱電負(fù)荷波動(dòng)給冷熱電聯(lián)供型微網(wǎng)運(yùn)行帶來的不利影響，提高系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性，保證系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明中冷熱電聯(lián)供型微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是微型燃?xì)廨啓C(jī)的熱電效率曲線分段線性化示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施案例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行深入地詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施案例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定發(fā)明。

本發(fā)明實(shí)施例的一種基于魯棒優(yōu)化的冷熱電聯(lián)供型微網(wǎng)運(yùn)行方法，屬于冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)領(lǐng)域。如圖1所示是冷熱電聯(lián)供型微網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖，該系統(tǒng)由微型燃?xì)廨啓C(jī)、熱回收裝置、鍋爐、電制冷設(shè)備、吸收式制冷設(shè)備、換熱器、蓄電池和儲(chǔ)熱罐等組成，該系統(tǒng)同時(shí)接入風(fēng)電或光伏等可再生能源。該系統(tǒng)中，微型燃?xì)廨啓C(jī)、鍋爐、可再生能源為能源生產(chǎn)單位，大電網(wǎng)用以補(bǔ)充系統(tǒng)不足的電能需求或吸收多余的電能。系統(tǒng)同時(shí)向負(fù)荷提供電、熱、冷三種能量需求。圖2所示是冷熱電聯(lián)供型微網(wǎng)中微網(wǎng)燃?xì)廨啓C(jī)的熱電效率曲線分段線性化示意圖，圖2中用一定數(shù)量的線段對(duì)微型燃?xì)廨啓C(jī)熱電效率曲線進(jìn)行線性插值，實(shí)現(xiàn)對(duì)非線性效率曲線的線性化。

本發(fā)明實(shí)施例的一種基于魯棒優(yōu)化的冷熱電聯(lián)供型微網(wǎng)運(yùn)行方法，該運(yùn)行方法包括以下步驟：

步驟10)建立冷熱電聯(lián)供型微網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目標(biāo)函數(shù)。其中，所述的步驟10)中，建立的冷熱電聯(lián)供型微網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行目標(biāo)函數(shù)如式(1)所示：

式中，C表示系統(tǒng)運(yùn)行成本；t表示當(dāng)前時(shí)刻；T表示控制時(shí)域；表示第t時(shí)段冷熱電聯(lián)供型微網(wǎng)與電網(wǎng)交互的成本，表達(dá)式如式(2)所示；表示系統(tǒng)第t時(shí)段的燃料成本，表達(dá)式如式(3)所示；表示第t時(shí)段的蓄電池老化成本，表達(dá)式如式(4)所示；表示系統(tǒng)第t時(shí)段的運(yùn)行維護(hù)成本，表達(dá)式如式(5)所示；

式中，表示第t時(shí)段系統(tǒng)向電網(wǎng)購電電價(jià)，單位：元/kWh；表示第t時(shí)段系統(tǒng)向電網(wǎng)購電功率，單位：kW；表示第t時(shí)段系統(tǒng)向電網(wǎng)售電電價(jià)，單位：元/kWh；表示第t時(shí)段系統(tǒng)向電網(wǎng)售電功率，單位：kW；Δt表示時(shí)間間隔。作為優(yōu)選方案，所述的Δt＝1h。

式中，表示第t時(shí)段系統(tǒng)購買天然氣價(jià)格，單位：元/m³；表示第t時(shí)段微型燃?xì)廨啓C(jī)所消耗燃料功率，單位：kW；表示第t時(shí)段燃?xì)忮仩t所消耗燃料功率，單位：kW；H_ng表示天然氣熱值，單位：kWh/m³；

式中，R_bt表示電池的單位時(shí)間老化成本，單位：元/h；表示第t時(shí)段蓄電池放電狀態(tài)；表示第t時(shí)段蓄電池充電狀態(tài)；

式中，表示微型燃?xì)廨啓C(jī)第t時(shí)段的電功率，單位：kW；R_mt,rm表示微型燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用，單位：元/kWh；表示燃?xì)忮仩t第t時(shí)段的功率，單位：kW；R_b,rm表示燃?xì)忮仩t運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用，單位：元/kWh；表示第t時(shí)段系統(tǒng)的熱負(fù)荷功率，單位：kW；η_he表示熱交換器效率；R_he,rm表示熱交換器運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用，單位：元/kWh；表示吸附式制冷機(jī)第t時(shí)段的輸入功率，單位：kW；R_ac,rm表示吸附式制冷機(jī)運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用，單位：元/kWh；表示電制冷機(jī)第t時(shí)段的輸入功率，單位：kW；R_ec,rm表示電制冷機(jī)運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用，單位：元/kWh；表示光伏第t時(shí)段的預(yù)測值；R_pv,rm表示光伏電池維護(hù)費(fèi)用單位：元/kWh；表示蓄電池第t時(shí)段的充電功率，單位：kW；表示蓄電池第t時(shí)段放電功率，單位：kW；R_bt,rm表示蓄電池運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用系數(shù)，單位：元/kWh；表示蓄熱槽第t時(shí)段的蓄熱功率，單位：kWh；表示蓄熱槽第t時(shí)段的放熱功率，單位：kW；R_tst,rm表示蓄熱槽運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用系數(shù)，單位：元/kWh。

步驟20)建立冷熱電聯(lián)供型微網(wǎng)運(yùn)行約束中的確定性約束。其中，所述的步驟20)具體包括：

步驟201)建立微型燃?xì)廨啓C(jī)的熱電功率約束和爬坡約束：

確定微型燃?xì)廨啓C(jī)的熱電功率約束，如式(6)所示：

式中，表示微型燃?xì)廨啓C(jī)第t時(shí)段運(yùn)行狀態(tài)變量，表示微型燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)行，表示微型燃?xì)廨啓C(jī)停機(jī)；表示微型燃?xì)廨啓C(jī)熱電效率曲線分段線性化后第1段對(duì)應(yīng)的電功率下限，單位：kW；L_mt表示微型燃?xì)廨啓C(jī)分段線性化的熱電效率曲線索引集合；表示第t時(shí)段微型燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)生的電功率落在熱電效率曲線第k分段上的量，單位：kW；表示微型燃?xì)廨喎侄尉€性化熱電效率曲線第k分段的二進(jìn)制編碼變量；表示微型燃?xì)廨喎侄尉€性化熱電效率曲線第j分段的二進(jìn)制編碼變量；表示微型燃?xì)廨啓C(jī)熱電效率曲線分段線性化后第k+1段對(duì)應(yīng)的電功率上限，單位：kW；表示微型燃?xì)廨啓C(jī)分段線性化的熱電效率曲線第k段對(duì)應(yīng)的電功率下限，單位：kW；表示微型燃?xì)廨啓C(jī)在第t時(shí)段運(yùn)行產(chǎn)生的熱功率，單位：kW；表示微型燃?xì)廨啓C(jī)熱電效率曲線分段線性化后第1段對(duì)應(yīng)的熱功率下限；表示微型燃?xì)廨啓C(jī)熱電效率曲線分段線性化后第k段的斜率。

確定微型燃?xì)廨啓C(jī)啟停爬坡約束和連續(xù)運(yùn)行爬坡約束，如式(7)所示：

式中，表示微型燃?xì)廨啓C(jī)出力的下限，單位：kW；表示微型燃?xì)廨啓C(jī)出力的上限，單位：kW；表示微型燃?xì)廨啓C(jī)第t時(shí)段的電功率，單位：kW；表示微型燃?xì)廨啓C(jī)組在連續(xù)運(yùn)行狀態(tài)時(shí)的最大降功率，單位：kW；表示微型燃?xì)廨啓C(jī)第t-1時(shí)段的電功率，單位：kW；表示微型燃?xì)廨啓C(jī)組啟動(dòng)時(shí)的最大增功率，單位：kW。

步驟202)建立冷熱電聯(lián)供型微網(wǎng)與電網(wǎng)交互功率約束，如式(8)所示：

式中，表示第t時(shí)段冷熱電微網(wǎng)從電網(wǎng)購電功率，單位：kW；表示第t時(shí)段冷熱電微網(wǎng)從電網(wǎng)購電狀態(tài)，表示第t時(shí)段從電網(wǎng)購電，表示第t時(shí)段不從電網(wǎng)購電；表示系統(tǒng)與主網(wǎng)功率交互的上限，單位kW；表示第t時(shí)段冷熱電微網(wǎng)向電網(wǎng)售電功率，單位：kW；表示第t時(shí)段冷熱電微網(wǎng)向電網(wǎng)售電狀態(tài)，表示第t時(shí)段向電網(wǎng)售電，表示第t時(shí)段不從電網(wǎng)售電。

步驟203)建立蓄電池運(yùn)行的約束條件，如式(9)所示：

式中，表示蓄電池第t時(shí)段的充電狀態(tài)，表示蓄電池充電；表示蓄電池不充電；表示蓄電池的充電功率最小值，單位：kW；表示第t時(shí)段蓄電池的充電功率，單位：kW；表示蓄電池的充電功率最大值，單位：kW；表示蓄電池第t時(shí)段的放電狀態(tài)，表示蓄電池放電；表示蓄電池不放電；表示蓄電池的放電功率最小值，單位：kW；表示第t時(shí)段蓄電池的放電功率，單位：kW；表示蓄電池的放電功率最大值，單位：kW；表示蓄電池內(nèi)第t時(shí)段的能量，單位：kWh；表示蓄電池內(nèi)第t-1時(shí)段的能量，單位：kWh；σ_bt表示蓄電池的自身能量損耗率；表示蓄電池的充電效率；表示蓄電池放電效率；表示蓄電池儲(chǔ)存能量的下限，單位：kWh；表示蓄電池儲(chǔ)存能量的上限，單位：kWh；Δt表示時(shí)間間隔。

步驟204)建立蓄熱槽運(yùn)行的約束條件，如式(10)所示：

式中，表示蓄熱槽第t時(shí)段的放熱狀態(tài)，表示蓄熱槽放熱，表示蓄熱槽不放熱；表示蓄熱槽的蓄熱功率下限，單位：kW；表示蓄熱槽第t時(shí)段的放熱功率，單位：kW；表示蓄熱槽的蓄熱功率上限，單位：kW；表示蓄熱槽第t時(shí)段的蓄熱狀態(tài)，表示蓄熱槽蓄熱，表示蓄熱槽不蓄熱；表示蓄熱槽的放熱功率下限，單位：kW；表示蓄熱槽第t時(shí)段的蓄熱功率，單位：kWh；表示蓄熱槽的放熱功率上限，單位：kW；表示蓄熱槽內(nèi)第t時(shí)段的能量，單位：kWh；表示蓄熱槽內(nèi)第t-1時(shí)段的能量，單位：kWh；σ_tst表示蓄熱槽的自身能量損耗率；表示蓄熱槽的蓄熱效率；表示蓄熱槽釋放熱量的效率；表示蓄熱槽儲(chǔ)存能量的上限，單位：kWh；表示蓄熱槽儲(chǔ)存能量的下限，單位：kWh。

步驟205)建立輔助設(shè)備的運(yùn)行約束，如式(11)至式(14)所示：

建立如式(11)所示的燃?xì)忮仩t運(yùn)行約束條件：

式中，表示燃?xì)忮仩t出力功率的下限，單位：kW；表示燃?xì)忮仩t第t時(shí)段的功率，單位：kW；表示燃?xì)忮仩t出力功率的上限，單位：kW。

建立如式(12)所示的電制冷裝置運(yùn)行約束條件：

式中，表示電制冷裝置輸入功率下限，單位：kW；表示電制冷裝置第t時(shí)段的輸入電功率，單位：kW；表示電制冷裝置輸入功率上限，單位：kW。

建立如式(13)所示的吸收式制冷設(shè)備運(yùn)行約束條件：

式中，表示吸收式制冷設(shè)備輸入功率下限，單位：kW；表示吸收式制冷設(shè)備第t時(shí)段的輸入電功率，單位：kW；表示吸收式制冷設(shè)備輸入功率上限，單位：kW。

建立如式(14)所示的換熱裝置運(yùn)行約束條件：

式中，表示換熱裝置輸入功率下限，單位：kW；表示換熱裝置第t時(shí)段的輸入電功率，單位：kW；表示換熱裝置輸入功率上限，單位：kW。

步驟30)建立冷熱電聯(lián)供型微網(wǎng)運(yùn)行約束中的不確定性約束。其中，所述的步驟30)具體包括：

步驟301)建立如式(15)所示冷功率平衡的不確定約束：

式中，COP_ac表示吸收式制冷設(shè)備能效比；表示吸收式制冷設(shè)備在第t時(shí)段輸入的熱功率，單位：kW；COP_ec表示電制冷設(shè)備能效比；表示電制冷設(shè)備在第t時(shí)段輸入的電功率，單位：kW；表示冷負(fù)荷在第t時(shí)段的可能值，單位：kW；表示第t時(shí)段冷負(fù)荷功率預(yù)測值，單位：kW；表示冷負(fù)荷預(yù)測值的下限偏差比例；表示冷負(fù)荷預(yù)測值的下限偏差，單位：kW；表示冷負(fù)荷預(yù)測值的上限偏差比例；表示冷負(fù)荷預(yù)測值的上限偏差，單位：kW；表示用來調(diào)整冷負(fù)荷不確定范圍的基準(zhǔn)值。值的選取需要在問題的魯棒性和解決方法的保守性之間進(jìn)行折中。滿足式(16)：

步驟302)建立如式(17)所示的熱功率平衡的不確定約束：

式中，表示余熱回收裝置在第t時(shí)段的輸出功率，單位：kW；表示燃?xì)忮仩t在第t時(shí)段的輸出功率，單位：kW；表示吸收式制冷設(shè)備在第t時(shí)段的輸入功率，單位：kW；表示蓄熱裝置在第t時(shí)段的放熱功率，單位：kW；表示蓄熱裝置在第t時(shí)段的儲(chǔ)熱功率，單位：kW；表示熱負(fù)荷在第t時(shí)段的可能值，單位：kW；η_he表示換熱裝置效率；表示第t時(shí)熱負(fù)荷功率預(yù)測值，單位：kW；表示熱負(fù)荷預(yù)測值的下限偏差比例；表示熱負(fù)荷預(yù)測值的下限偏差，單位：kW；表示熱負(fù)荷預(yù)測值的上限偏差比例；表示熱負(fù)荷預(yù)測值的上限偏差，單位：kW；表示用來調(diào)整熱負(fù)荷不確定范圍的基準(zhǔn)值；值的選取需要在問題的魯棒性和解決方法的保守性之間進(jìn)行折中。滿足式(18)：

步驟303)建立如式(19)所示的電功率平衡的不確定約束：

式中，表示微型燃?xì)廨啓C(jī)在第t時(shí)段的輸出功率，單位：kW；表示第t時(shí)段微網(wǎng)從電網(wǎng)購買的電功率，單位：kW；表示第t時(shí)段微網(wǎng)向電網(wǎng)出售的電功率，單位：kW；表示電制冷機(jī)輸入功率，單位：kW；表示第t時(shí)段蓄電池的放電功率，單位：kW；表示第t時(shí)段蓄電池的充電功率，單位：kW；表示第t時(shí)段電負(fù)荷功率的可能值，單位：kW；表示第t時(shí)段光伏功率的可能值，單位：kW；P_l^t表示第t時(shí)段電負(fù)荷功率預(yù)測值，單位：kW；表示第t時(shí)段光伏功率預(yù)測值，單位：kW；表示電負(fù)荷預(yù)測值的下限偏差比例；P_l^ld表示電負(fù)荷預(yù)測值的下限偏差，單位：kW；表示電負(fù)荷預(yù)測值的上限偏差比例；P_l^ud表示電負(fù)荷預(yù)測值的上限偏差，單位：kW；表示光伏功率預(yù)測值的下限偏差比例；表示光伏功率預(yù)測值的下限偏差，單位：kW；表示光伏功率預(yù)測值的上限偏差比例；表示光伏功率預(yù)測值的上限偏差，單位：kW；表示電不確定度度量值；

和滿足式(20)

步驟40)求解優(yōu)化模型，得到系統(tǒng)運(yùn)行控制量，并向系統(tǒng)中各個(gè)設(shè)備發(fā)出相應(yīng)指令；所述優(yōu)化模型包括步驟10)建立的目標(biāo)函數(shù)、步驟20)建立的確定性約束和步驟30)建立的不確定性約束。

現(xiàn)有的冷熱電聯(lián)供型微網(wǎng)在運(yùn)行中，根據(jù)可再生能源出力預(yù)測值和負(fù)荷預(yù)測值進(jìn)行調(diào)度，由于可再生能源出力和用戶負(fù)荷具有一定的隨機(jī)特性，因此在實(shí)時(shí)運(yùn)行中有很大可能會(huì)偏離預(yù)測值，導(dǎo)致冷熱電聯(lián)供微網(wǎng)實(shí)際上無法最佳的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行運(yùn)行，甚至給微網(wǎng)系統(tǒng)的安全構(gòu)成巨大的威脅。本發(fā)明實(shí)施例通過建立可再生能源出力和負(fù)荷功率的不確定約束，構(gòu)成冷熱電聯(lián)供型微網(wǎng)魯棒優(yōu)化模型。由于魯棒優(yōu)化模型考慮了系統(tǒng)運(yùn)行中可能出現(xiàn)的最壞情況，因此該方法可以消除可再生能源和負(fù)荷不確定性給系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行帶來的不利影響，同時(shí)保證系統(tǒng)在可再生能源和負(fù)荷存在不確定性時(shí)仍然能夠安全穩(wěn)定的運(yùn)行。

本實(shí)施例的一種基于魯棒優(yōu)化的冷熱電聯(lián)供型微網(wǎng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度方法，首先建立冷熱電聯(lián)供型微網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行目標(biāo)函數(shù)，該目標(biāo)函數(shù)考慮了微網(wǎng)從電網(wǎng)購電成本、微網(wǎng)向電網(wǎng)售電收益、微網(wǎng)購買天然氣成本、蓄電池成本和微網(wǎng)維護(hù)成本；接著建立冷熱電聯(lián)供型微網(wǎng)運(yùn)行約束中的確定性約束，包括微網(wǎng)燃?xì)廨啓C(jī)的熱電功率約束、爬坡約束，微網(wǎng)與電網(wǎng)交互功率約束，蓄電池和蓄熱槽的運(yùn)行約束等；最后建立冷熱電聯(lián)供型微網(wǎng)運(yùn)行約束中的不確定性約束，包括冷功率平衡約束、熱功率平衡約束和電功率平衡約束等。通過求解上述優(yōu)化模型得到冷熱電聯(lián)供型微網(wǎng)中各設(shè)備的運(yùn)行控制量，依據(jù)此結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的控制與運(yùn)行。本方法能夠克服可再生能源和冷熱電負(fù)荷波動(dòng)給冷熱電聯(lián)供型微網(wǎng)運(yùn)行帶來的不利影響，提高系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性，保證系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。