本發(fā)明屬于多元靈活性資源聚合領(lǐng)域，具體地，涉及一種基于pve的ders全時(shí)域聚合運(yùn)行域計(jì)算方法及系統(tǒng)，尤其涉及分布式資源通用聚合模型的建立以及通用模型參數(shù)求解算法。

背景技術(shù)：

1、分布式能源(ders)的激增為電力系統(tǒng)的靈活調(diào)節(jié)創(chuàng)造了巨大的潛力。為了降低大量ders的調(diào)節(jié)和管理難度，系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商和ders聚合商都發(fā)現(xiàn)表征聚合ders的運(yùn)行域是一種有效的方法。

2、分布式資源聚合是近年來的熱點(diǎn)問題。根據(jù)是否使用歸一化形狀模板方面，現(xiàn)有的分布式資源聚合方法可分為漸進(jìn)式頂點(diǎn)枚舉算法(progressive?vertex?enumerationalgorithm，pve)，以及高維立方體模型(hdc)、外緣高維橢球模型(chde)以及虛擬發(fā)電機(jī)和虛擬電池模型(vg-vb)。目前，如何將分布式資源的時(shí)間耦合特性與源、負(fù)荷資源的不確定性調(diào)節(jié)特性相結(jié)合是分布式資源聚合方法研究中亟待解決的瓶頸。pve算法通過遍尋凸多面體的各個(gè)頂點(diǎn)來形成運(yùn)行域，從而得到最精確的聚合運(yùn)行域描述。然而，由于凸包算法的時(shí)間復(fù)雜度隨時(shí)間粒度呈指數(shù)增長(zhǎng)，因此pve只能用于低維的運(yùn)行域計(jì)算。與pve算法不同，其他方法為生成的凸多面體制定規(guī)范化形狀模板以降低計(jì)算復(fù)雜性。vg-vb模型采用類發(fā)電機(jī)和類電池資源的統(tǒng)一原型模型，獲得比hdc和chde方法更精確的運(yùn)行域。雖然vg-vb模型可以表征時(shí)間耦合特性，但它也需要計(jì)算所有der相關(guān)參數(shù)，這不僅使計(jì)算過程復(fù)雜化，而且由于可能侵犯用戶隱私而影響實(shí)際應(yīng)用。此外，從不確定性角度來看，現(xiàn)有的分布式資源聚合方法大多依賴于對(duì)可再生能源發(fā)電出力和負(fù)荷需求的日前預(yù)測(cè)來估計(jì)總體運(yùn)行域。由于不可避免的預(yù)測(cè)誤差，估計(jì)的運(yùn)行域不能直接使用，它要求不斷根據(jù)實(shí)時(shí)更新的源荷預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)重復(fù)計(jì)算完整運(yùn)行域，導(dǎo)致計(jì)算成本高，無法滿足日內(nèi)和實(shí)時(shí)調(diào)度需求。

3、專利文獻(xiàn)《一種可行域投影等值方法及系統(tǒng)》(cn114329960a)公開了通過對(duì)偶變換和大m法將時(shí)域耦合可行域求解問題轉(zhuǎn)化為整數(shù)線性規(guī)劃求解問題，采用并行傘約束算法篩選排除所述約束條件中的冗余約束條件，利用外逼近算法得到精確時(shí)域耦合可行域。雖然減少了計(jì)算規(guī)模，提升計(jì)算效率，但計(jì)算時(shí)間隨維度的增加而增加，且未包含分布式儲(chǔ)能等具有能量約束的分布式資源，適用的應(yīng)用場(chǎng)景較為局限。

4、因此，亟需一種能夠適應(yīng)變化源荷場(chǎng)景的分布式資源通用聚合方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種基于pve的ders全時(shí)域聚合運(yùn)行域計(jì)算方法及系統(tǒng)。

2、根據(jù)本發(fā)明提供的一種基于pve的ders全時(shí)域聚合運(yùn)行域計(jì)算方法，包括：

3、步驟s1：構(gòu)建vb模型，計(jì)算時(shí)間耦合約束；

4、步驟s2：解耦時(shí)間耦合約束，獲得低維運(yùn)行域；

5、步驟s3：在低維運(yùn)行域中提取關(guān)鍵投影變量，構(gòu)成通用聚合模型并求解；

6、步驟s4：通用聚合模型中重構(gòu)時(shí)間耦合約束，得到等效聚合運(yùn)行域。

7、優(yōu)選地，所述步驟s1中基于閔可夫斯基和，應(yīng)用vb模型對(duì)ders進(jìn)行初步聚合，采用閔可夫斯基和求解vb模型參數(shù)ω2＝{pa|α1τpa≤β1}，

8、聚合后的vb模型為：

9、

10、其中，xt分別表示不具有時(shí)間耦合約束的變量、具有時(shí)間耦合約束的變量；

11、pa表示聚合ders的功率；

12、cxt≤d分別表示不含時(shí)間耦合約束的約束集、含時(shí)間耦合約束的約束集；

13、a、b、c、d、e、f和g均表示ω1的系數(shù)矩陣；

14、α1和β1均表示ω2的系數(shù)矩陣；

15、г表示時(shí)域集合，γ＝1,...,t；

16、t表示時(shí)間變量；

17、t表示時(shí)間尺度；

18、上標(biāo)vb表示vb模型的相關(guān)參數(shù)；

19、下標(biāo)ess表示儲(chǔ)能系統(tǒng)；

20、分別表示儲(chǔ)能vb模型的充電功率、放電功率；

21、表示vb模型的等效電量；

22、分別表示vb模型的能量狀態(tài)的下界、上界；

23、表示t時(shí)刻vb模型的能量狀態(tài)。

24、優(yōu)選地，所述步驟s2中消除vb模型中的定義虛擬變量替換時(shí)間耦合約束解耦的運(yùn)行域

25、

26、其中，xt表示不含時(shí)間耦合約束的變量；

27、xt表示具有時(shí)間耦合約束的變量；

28、pa表示聚合ders的功率；

29、表示不含時(shí)間耦合約束的約束集；

30、a、b、e、f和g均表示ω1的系數(shù)矩陣；

31、г表示時(shí)域集合，γ＝1,...,t；

32、t表示時(shí)間變量；

33、t表示時(shí)間尺度；

34、表示t時(shí)刻vb模型的能量狀態(tài)；

35、表示vb模型的充電功率；

36、表示vb模型的放電功率；

37、表示vb模型的等效電量。

38、優(yōu)選地，所述步驟s3中對(duì)ω3中的時(shí)間耦合約束重構(gòu)，提取源荷變量和時(shí)間耦合變量作為關(guān)鍵投影變量采用pve算法對(duì)聚合功率以及關(guān)鍵變量投影，得到將源荷變量從pa(t)中分離，pf(t)＝pa(t)-prl(t)，計(jì)算原始運(yùn)行域的調(diào)節(jié)域投影一次后再輸入源荷場(chǎng)景并組合獲得通用聚合模型

39、其中，pa表示聚合ders的功率；

40、α2和β2表示ω4中的矩陣系數(shù)；

41、表示t時(shí)刻vb模型的能量狀態(tài)；

42、ω3表示時(shí)間耦合約束解耦的運(yùn)行域；

43、ω4表示考慮關(guān)鍵變量的時(shí)間耦合約束解耦運(yùn)行域；

44、表示虛擬儲(chǔ)能荷電狀態(tài)變量；

45、xkey表示投影的關(guān)鍵變量；

46、pf(t)、prl(t)分別代表調(diào)節(jié)功率、凈負(fù)荷；

47、β3,t表示t時(shí)刻的矩陣系數(shù)；

48、ω4,t表示t時(shí)刻的運(yùn)行域ω4。

49、優(yōu)選地，所述步驟s4中將源荷參數(shù)輸入通用聚合模型并將時(shí)間耦合約束進(jìn)行重構(gòu)，重新施加時(shí)間耦合約束，得到

50、其中，pa表示聚合ders的功率；

51、α2和β2表示ω4中的矩陣系數(shù)；

52、表示t時(shí)刻vb模型的能量狀態(tài)；

53、ω3表示時(shí)間耦合約束解耦的運(yùn)行域；

54、ω4表示考慮關(guān)鍵變量的時(shí)間耦合約束解耦運(yùn)行域；

55、表示虛擬儲(chǔ)能荷電狀態(tài)變量；

56、xkey表示投影的關(guān)鍵變量；

57、г表示時(shí)域集合，γ＝1,...,t；

58、t表示時(shí)間變量；

59、t表示時(shí)間尺度；

60、pf(t)、prl(t)分別代表調(diào)節(jié)功率、凈負(fù)荷；

61、α3,t和β3,t表示t時(shí)刻的矩陣系數(shù)；

62、ω4,t表示t時(shí)刻的運(yùn)行域ω4。

63、根據(jù)本發(fā)明提供一種基于pve的ders全時(shí)域聚合運(yùn)行域計(jì)算系統(tǒng)，包括：

64、模塊m1：構(gòu)建vb模型，計(jì)算時(shí)間耦合約束；

65、模塊m2：解耦時(shí)間耦合約束，獲得低維運(yùn)行域；

66、模塊m3：在低維運(yùn)行域中提取關(guān)鍵投影變量，構(gòu)成通用聚合模型并求解；

67、模塊m4：通用聚合模型中重構(gòu)時(shí)間耦合約束，得到等效聚合運(yùn)行域。

68、優(yōu)選地，所述模塊m1中基于閔可夫斯基和，應(yīng)用vb模型對(duì)ders進(jìn)行初步聚合，采用閔可夫斯基和求解vb模型參數(shù)ω2＝{pa|α1τpa≤β1}，

69、聚合后的vb模型為：

70、

71、其中，xt分別表示不具有時(shí)間耦合約束的變量、具有時(shí)間耦合約束的變量；

72、pa表示聚合ders的功率；

73、cxt≤d分別表示不含時(shí)間耦合約束的約束集、含時(shí)間耦合約束的約束集；

74、a、b、c、d、e、f和g均表示ω1的系數(shù)矩陣；

75、α1和β1均表示ω2的系數(shù)矩陣；

76、г表示時(shí)域集合，γ＝1,...,t；

77、t表示時(shí)間變量；

78、t表示時(shí)間尺度；

79、上標(biāo)vb表示vb模型的相關(guān)參數(shù)；

80、下標(biāo)ess表示儲(chǔ)能系統(tǒng)；

81、分別表示儲(chǔ)能vb模型的充電功率、放電功率；

82、表示vb模型的等效電量；

83、分別表示vb模型的能量狀態(tài)的下界、上界；

84、表示t時(shí)刻vb模型的能量狀態(tài)。

85、優(yōu)選地，所述模塊m2中消除vb模型中的定義虛擬變量替換時(shí)間耦合約束解耦的運(yùn)行域

86、

87、其中，xt表示不含時(shí)間耦合約束的變量；

88、xt表示具有時(shí)間耦合約束的變量；

89、pa表示聚合ders的功率；

90、表示不含時(shí)間耦合約束的約束集；

91、a、b、e、f和g均表示ω1的系數(shù)矩陣；

92、г表示時(shí)域集合，γ＝1,...,t；

93、t表示時(shí)間變量；

94、t表示時(shí)間尺度；

95、表示t時(shí)刻vb模型的能量狀態(tài)；

96、表示vb模型的充電功率；

97、表示vb模型的放電功率；

98、表示vb模型的等效電量。

99、優(yōu)選地，所述模塊m3中對(duì)ω3中的時(shí)間耦合約束重構(gòu)，提取源荷變量和時(shí)間耦合變量作為關(guān)鍵投影變量采用pve算法對(duì)聚合功率以及關(guān)鍵變量投影，得到將源荷變量從pa(t)中分離，pf(t)＝pa(t)-prl(t)，計(jì)算原始運(yùn)行域的調(diào)節(jié)域投影一次后再輸入源荷場(chǎng)景并組合獲得通用聚合模型

100、其中，pa表示聚合ders的功率；

101、α2和β2表示ω4中的矩陣系數(shù)；

102、表示t時(shí)刻vb模型的能量狀態(tài)；

103、ω3表示時(shí)間耦合約束解耦的運(yùn)行域；

104、ω4表示考慮關(guān)鍵變量的時(shí)間耦合約束解耦運(yùn)行域；

105、表示虛擬儲(chǔ)能荷電狀態(tài)變量；

106、xkey表示投影的關(guān)鍵變量；

107、pf(t)、prl(t)分別代表調(diào)節(jié)功率、凈負(fù)荷；

108、β3,t表示t時(shí)刻的矩陣系數(shù)；

109、ω4,t表示t時(shí)刻的運(yùn)行域ω4。

110、優(yōu)選地，所述模塊m4中將源荷參數(shù)輸入通用聚合模型并將時(shí)間耦合約束進(jìn)行重構(gòu)，重新施加時(shí)間耦合約束，得到

111、其中，pa表示聚合ders的功率；

112、α2和β2表示ω4中的矩陣系數(shù)；

113、表示t時(shí)刻vb模型的能量狀態(tài)；

114、ω3表示時(shí)間耦合約束解耦的運(yùn)行域；

115、ω4表示考慮關(guān)鍵變量的時(shí)間耦合約束解耦運(yùn)行域；

116、表示虛擬儲(chǔ)能荷電狀態(tài)變量；

117、xkey表示投影的關(guān)鍵變量；

118、г表示時(shí)域集合，γ＝1,...,t；

119、t表示時(shí)間變量；

120、t表示時(shí)間尺度；

121、pf(t)、prl(t)分別代表調(diào)節(jié)功率、凈負(fù)荷；

122、α3,t和β3,t表示t時(shí)刻的矩陣系數(shù)；

123、ω4,t表示t時(shí)刻的運(yùn)行域ω4。

124、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：

125、1、本發(fā)明所提出的運(yùn)行域計(jì)算方法只需進(jìn)行一次性投影計(jì)算，即可根據(jù)源荷預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)快速求解全時(shí)域聚合運(yùn)行域，尤其適應(yīng)于在線計(jì)算應(yīng)用場(chǎng)景。

126、2、本發(fā)明不同時(shí)刻運(yùn)行域組合過程不涉及優(yōu)化過程，計(jì)算時(shí)間不隨維度的增加而增加，相比于現(xiàn)有ders聚合方法大大降低了計(jì)算復(fù)雜度和難度。

127、3、本發(fā)明能夠計(jì)算8維及以上運(yùn)行域，求解得到的等效運(yùn)行域與原運(yùn)行域空間基本一致，提高適用性的同時(shí)保障了計(jì)算精度。