(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210958714.8 (22)申请日 2022.08.09 (71)申请人 国网湖北省电力有限公司电力科 学 研究院 地址 430077 湖北省武汉市洪山区徐 东大 街227号 申请人 国网湖北省电力有限公司武汉供电 公司　 国家电网有限公司 (72)发明人 万黎　周鲲鹏　蔡德福　王涛　 董航　刘海光　张良一　陈汝斯　 杨玺　李航　孙冠群　王尔玺　 (74)专利代理 机构 武汉楚天专利事务所 421 13 专利代理师 孔敏(51)Int.Cl. H02J 3/00(2006.01) H02J 3/28(2006.01) H02J 3/46(2006.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) (54)发明名称 基于两阶段鲁棒优化的含灵活互动资源配 电网低碳经济调度方法 (57)摘要 本发明提供一种基于两阶段鲁棒优化的含 灵活互动资源配电网低碳经济调度方法， 首先基 于基准线法制定碳交易机制； 其次将风光出力等 不确定因素用不确定性集合描述； 再其次建立考 虑碳交易的日前调度两阶段鲁棒优化模型； 然后 采用改进列与约束生成算法将两阶段鲁棒优化 模型分解为主模 型和子模型， 主模 型和子模型之 间迭代形成外层循环， 采用相同的算法将子模型 分解为内层主模 型和内层子模型， 两者之间迭代 形成内层循环； 最后求解得到考虑碳交易的日前 低碳经济的调度策略。 本发明可解决当前调度方 法缺乏对低碳性的考虑， 同时在应对风光储等不 确定性因素上采用的优化求解方法难以保证系 统的安全可靠运行的问题。 权利要求书7页 说明书15页 附图1页 CN 115498624 A 2022.12.20 CN 115498624 A 1.一种基于两阶段鲁棒优化的含灵活互动资源配电网低碳经济调度方法， 其特征在 于： 包括 步骤一： 基于基准线法制定碳交易机制； 步骤二： 建立描述 风、 光、 荷不确定因素的不确定性 集合； 步骤三： 建立考虑碳交易机制的两阶段鲁棒优化模型， 将两阶段鲁棒优化模型中非线 性部分线性 化， 转换成混合整数线性模型； 步骤四： 采用改进列与约束生成算法求解步骤三所得两阶段鲁棒优化模型， 具体的， 将 两阶段鲁棒优化模型分解为主模型和子模型， 主模型和子模型之间迭代形成外层循环， 采 用改进列与约束生成算法将子模型分解为内层主模型和内层子模型， 两者之间迭代形成 内 层循环， 通过内外层循环交替迭代求 解得到考虑碳交易的日前低碳经济的调度策略。 2.如权利要求1所述的一种基于两阶段鲁棒优化的含灵活互动资源配电网低碳经济调 度方法， 其特 征在于： 步骤一中所述的碳交易机制， 具体包括： 采用基准线法来免费分配碳 额度， 即： 式中： Ef表示政府免费分配给系统的碳排放额度； η表示区域单位耗电量碳排放分配额 度； 表示负荷节点 n在时段t的实际负荷； 碳交易成本表示 为： C＝Kc(Er‑Ef) 式中： C表示碳交易成本； Er表示系统实际碳排放总量； Kc表示碳交易价格； 表示第g 个DG机组在时段t的有功输出； αg,t表示单位 耗电量对应的CO2排放量； 对碳交易 额度进行限制， 即： Er‑Ef≤Em 式中： Em表示碳交易额度。 3.如权利要求1所述的一种基于两阶段鲁棒优化的含灵活互动资源配电网低碳经济调 度方法， 其特 征在于： 步骤二中所述 风光荷不确定因素的不确定性 集合， 表示为： 式中： U表示不确定量集合； 分别表示时段t节点m的负荷的实际值与预测值； σmt 表示误差最大波动范围幅值， 通过历史数据的置信度确定； Δt为不确定量预算值， 其越大 得到的调度方案越保守 。 4.如权利要求1所述的一种基于两阶段鲁棒优化的含灵活互动资源配电网低碳经济调 度方法， 其特征在于： 步骤三中所述的两阶段鲁棒优化模型按照主模 型和子模型进 行构建， 其中：权　利　要　求　书 1/7 页 2 CN 115498624 A 2主模型对日前碳交易方案、 功率调度方案、 机组组合计划加以确定， 子模型根据风光实 际出力情况对与上级电网的交互功 率、 弃风、 弃光、 需求响应负荷以及 储能储能装置的充放 电量进行灵活调节， 基于此思路， 建立所述两阶段鲁棒优化模型， 即： 式中： F1表示日前碳交易成本、 向上级电网购电成本、 DG机组启停成本以及燃料成本之 和； F2表示弃光成本、 弃风成本、 需求响应负荷调度补偿成本、 储能电站的充放电成本和老 化成本之和； C1、 C2分别表示第一、 二阶段的约束； 分别表示DG机组g在时段t启停 的状态变量； zg,t表示DG机组g运行状态； Er表示日前碳交易量； Pt表示配电网与上级电网在 时段t的交互功率； ΔDd,t分别表示在时段t第w个风机的弃风量、 第v个光 伏电站电站的弃光量、 第d个需求响应负荷的调整量； Ic s,t、 Id s,t分别表示储能电站充放电 的状态变量； 分别表示时段t第s个储能电站的充、 放电量； 分别表示 时段t第w个风电机组预测出力和第v个光伏电站预测出力； U1、 U2分别表示风电机组出力不 确定性集合和光伏出力不确定性集合； 表示第一阶段目标函数， 其决策变量包含碳交 易量、 交互功率、 DG出力、 DG机组启停状态和运行状态； 表示第二阶段目标函数， 其决策变量包含充放电量、 弃风量、 弃光量、 需求响应负荷调整量、 储能状态 量、 储能电站充 放电量。 5.如权利要求4所述的一种基于两阶段鲁棒优化的含灵活互动资源配电网低碳经济调 度方法， 其特 征在于： 主模型的目标函数为： 式中： C表示碳交易成本； 分别表示第g个DG机组在时段t的启、 停成本； NT、 NG 分别表示日前调度全周期和DG机组数量； Pg,t表示第g个DG机组在时段t的输出功率， ffuel (·)表示DG机组 的燃料成本， 其表达 式为： 其中ag、 bg、 cg表示成 本系数； ct表示在时段t与主网接入点处的边际节点电价； 主模型的约束条件 包括： 1)DG机组启动约束： 2)DG机组停机约束： 权　利　要　求　书 2/7 页 3 CN 115498624 A 3