考虑源荷波动概率特性的直流微电网鲁棒优化调度方法

doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2025.05.002

电器与能效管理技术 ›› 2025, Vol. 0 ›› Issue (5): 9-17.doi: 10.16628/j.cnki.2095-8188.2025.05.002

考虑源荷波动概率特性的直流微电网鲁棒优化调度方法

余雪萍¹, 刘威凌¹, 曹斌², 肖宇琪¹, 周朋¹

1.湖南工业大学电气与信息工程学院, 湖南株洲 412007
2.国网湖南省电力有限公司长沙供电分公司, 湖南长沙 410118

收稿日期:2024-12-29 出版日期:2025-05-30 发布日期:2025-07-24
作者简介:余雪萍(1990—),女,博士,讲师,研究方向为多端口直流变换器、微电网、电能质量等。|刘威凌(2001—),男,硕士研究生,研究方向为微电网协调控制与优化运行。|曹斌(1991—),男,工程师,主要从事电力系统及其自动化研究。

Robust Optimization Scheduling Method for DC Microgrid Considering Probability Characteristics of Source Load Fluctuations

YU Xueping¹, LIU Weiling¹, CAO Bin², XIAO Yuqi¹, ZHOU Peng¹

1. School of Electrical and Information Engineering, Hunan University of Technology, Zhuzhou 412007, China
2. Changsha Power Supply Branch, State Grid Hunan Electric Power Co., Ltd., Changsha 410118, China

Received:2024-12-29 Online:2025-05-30 Published:2025-07-24

摘要/Abstract

摘要：

可再生能源接入比重逐年增加,给直流微电网的运行调控引入越来越多不确定因素。现有鲁棒优化调度结果过于保守,调度方案经济性较差。基于典型历史数据的概率分布特性,拟合源荷功率不同置信度的置信区间,进而提出一种新型多概率区间不确定集,实现对源荷波动的准确描述。基于所提新型不确定集,构建直流微电网鲁棒优化调度模型,采用列和约束生成算法(C&CG)对模型进行简化求解,得到兼顾电网经济性和稳定性的优化调度方案。最后,对比各类不确定集描述方法的调度经济性及刻画准确性,验证了所提优化方法的有效性和可行性。

关键词: 直流微电网, 鲁棒优化, 置信区间, 多区间不确定集

Abstract:

The increasing proportion of renewable energy integration has introduced more and more uncertain factors into the operation regulation of DC microgrid.The existing robust optimization scheduling results are too conservative, and the economic performance of the scheduling scheme is poor.Based on the probability distribution characteristics of the typical historical data, a new multi-probability interval uncertainty set is proposed to accurately describe the source and load fluctuations by fitting the confidence intervals of different source and load powers.Based on the proposed novel uncertainty set,a robust optimization scheduling model for DC microgrid is constructed.The column and constraint generation (C&CG) algorithm is used to simplify the model,and an optimization scheduling scheme that takes into account the economy and stability of power grid is obtained.Finally,by comparing the scheduling economy and accuracy of various uncertainty set description methods, the validity and feasibility of the proposed optimization method are verified.

Key words: DC microgrid, robust optimization, confidence interval, multi-interval uncertainty set

中图分类号:

TM73

余雪萍, 刘威凌, 曹斌, 肖宇琪, 周朋. 考虑源荷波动概率特性的直流微电网鲁棒优化调度方法[J]. 电器与能效管理技术, 2025, 0(5): 9-17.

YU Xueping, LIU Weiling, CAO Bin, XIAO Yuqi, ZHOU Peng. Robust Optimization Scheduling Method for DC Microgrid Considering Probability Characteristics of Source Load Fluctuations[J]. LOW VOLTAGE APPARATUS, 2025, 0(5): 9-17.

图/表 8

图1

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表1

表2

表3

参考文献 21

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不确定集模型	置信度/%	区间覆盖率
不确定集模型	置信度/%	负荷	风电	光伏	误差和
本文所提方法	90	0.95	1.00	1.00	0.25
	70	0.79	0.83	0.91	0.44
	50	0.58	0.54	0.58	0.45
残差估计方法	90	1.00	1.00	1.00	0.30
	70	0.91	0.83	0.87	0.52
	50	0.79	0.58	0.83	0.70
多项式拟合方法	90	1.00	1.00	1.00	0.30
	70	0.83	0.79	0.87	0.40
	50	0.50	0.45	0.75	0.20

不确定集模型	置信度/%	区间覆盖率
不确定集模型	置信度/%	负荷	风电	光伏
本文所提方法	90	0.63	0.47	1.32
	70	0.40	0.30	0.87
	50	0.26	0.19	0.59
残差估计方法	90	0.77	0.43	1.05
	70	0.54	0.30	0.76
	50	0.38	0.21	0.57
多项式拟合方法	90	0.81	0.66	1.77
	70	0.41	0.34	0.97
	50	0.26	0.22	0.67

不确定集模型	区间覆盖率	区间平均宽度	运行成本/元
本文所提方法	适中	适中	1 399.1(最优)
残差估计方法	较优	较差	1 484.7(较差)
多项式拟合方法	较差	较优	1 479.5(较差)

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Robust Optimization Scheduling Method for DC Microgrid Considering Probability Characteristics of Source Load Fluctuations

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