提供主动备用的含储能设备的微电网自调度方法及系统

所属的技术人员能够理解，本发明的各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此，本发明的各个方面可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式(包括固件、微代码等)，或硬件和软件方面结合的实施方式，这里可以统称为“电路”、“模块”或“平台”。本发明再一个实施例中，提供一种提供主动备用的含储能设备的微电网自调度系统，该系统能够用于实现上述提供主动备用的含储能设备的微电网自调度方法，具体的，该提供主动备用的含储能设备的微电网自调度系统包括系统模块、数据模块、函数模块、优化模块以及调度模块。其中，系统模块，构建提供主动备用的含储能设备的微电网自调度技术的系统框架；数据模块，分析含储能设备的微电网自调度技术的系统框架中对提供主动备用的含储能设备的微电网的调度过程，对正负备用需求不确定量建立决策依赖不确定集；根据获取的随机因素历史信息，建立可再生能源以及负荷需求不确定集；函数模块，获取微电网系统的关键参数，以期望场景下运行成本最小为目标构建目标函数，基于得到的可再生能源以及负荷需求不确定集构建提供主动备用的含储能设备的微电网多阶段鲁棒优化模型；优化模块，根据得到的提供主动备用的含储能设备的微电网多阶段鲁棒优化模型，利用其约束结构特征建立微网系统各个时段满足可行性和安全性的调度方案；调度模块，根据得到的提供主动备用的含储能设备的微电网多阶段鲁棒优化模型以及获得的调度方案，建立提供主动备用的含储能设备的微电网混合整数规划日前调度模型，求解微电网系统的决策可行性范围、最优的正负备用容量和最优功率注入曲线，基于得到的结果实现微电网自调度。本发明再一个实施例中，提供了一种终端设备，该终端设备包括处理器以及存储器，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述处理器用于执行所述计算机存储介质存储的程序指令。处理器可能是中央处理单元(central processingunit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor、dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现成可编程门阵列(field-programmable gatearray，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等，其是终端的计算核心以及控制核心，其适于实现一条或一条以上指令，具体适于加载并执行一条或一条以上指令从而实现相应方法流程或相应功能；本发明实施例所述的处理器可以用于提供主动备用的含储能设备的微电网自调度方法的操作，包括：构建提供主动备用的含储能设备的微电网自调度技术的系统框架；分析含储能设备的微电网自调度技术的系统框架中对提供主动备用的含储能设备的微电网的调度过程，对正负备用需求不确定量建立决策依赖不确定集；根据获取的随机因素的历史信息，建立可再生能源以及负荷需求不确定集；获取微电网系统的关键参数，以期望场景下运行成本最小为目标构建目标函数，基于得到的可再生能源以及负荷需求不确定集构建提供主动备用的含储能设备的微电网多阶段鲁棒优化模型；根据得到的提供主动备用的含储能设备的微电网多阶段鲁棒优化模型，利用其约束结构特征建立微网系统各个时段满足可行性和安全性的调度方案；根据得到的提供主动备用的含储能设备的微电网多阶段鲁棒优化模型以及获得的调度方案，建立提供主动备用的含储能设备的微电网混合整数规划日前调度模型，求解微电网系统的决策可行性范围、最优的正负备用容量和最优功率注入曲线，基于得到的结果实现微电网自调度。本发明再一个实施例中，本发明还提供了一种存储介质，具体为计算机可读存储介质(memory)，所述计算机可读存储介质是终端设备中的记忆设备，用于存放程序和数据。可以理解的是，此处的计算机可读存储介质既可以包括终端设备中的内置存储介质，当然也可以包括终端设备所支持的扩展存储介质，可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。计算机可读存储介质提供存储空间，该存储空间存储了终端的操作系统。并且，在该存储空间中还存放了适于被处理器加载并执行的一条或一条以上的指令，这些指令可以是一个或一个以上的计算机程序(包括程序代码)。需要说明的是，此处的计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任一合适的组合。计算机可读存储介质还包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任一合适的组合。可读存储介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。可读存储介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、rf等等，或者上述的任一合适的组合。可以以一种或多种程序设计语言的任一组合来编写用于执行本发明操作的程序代码，程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如java、c++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任一种类的网络，包括局域网(lan)或广域网(wan)，连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。可由处理器加载并执行计算机可读存储介质中存放的一条或一条以上指令，以实现上述实施例中有关提供主动备用的含储能设备的微电网自调度方法的相应步骤；计算机可读存储介质中的一条或一条以上指令由处理器加载并执行如下步骤：构建提供主动备用的含储能设备的微电网自调度技术的系统框架；分析含储能设备的微电网自调度技术的系统框架中对提供主动备用的含储能设备的微电网的调度过程，对正负备用需求不确定量建立决策依赖不确定集；根据获取的随机因素的历史信息，建立可再生能源以及负荷需求不确定集；获取微电网系统的关键参数，以期望场景下运行成本最小为目标构建目标函数，基于得到的可再生能源以及负荷需求不确定集构建提供主动备用的含储能设备的微电网多阶段鲁棒优化模型；根据得到的提供主动备用的含储能设备的微电网多阶段鲁棒优化模型，利用其约束结构特征建立微网系统各个时段满足可行性和安全性的调度方案；根据得到的提供主动备用的含储能设备的微电网多阶段鲁棒优化模型以及获得的调度方案，建立提供主动备用的含储能设备的微电网混合整数规划日前调度模型，求解微电网系统的决策可行性范围、最优的正负备用容量和最优功率注入曲线，基于得到的结果实现微电网自调度。请参阅图10，终端设备为计算机设备，该实施例的计算机设备60包括：处理器61、存储器62以及存储在存储器62中并可在处理器61上运行的计算机程序63，该计算机程序63被处理器61执行时实现实施例中的提供主动备用的含储能设备的微电网自调度方法，为避免重复，此处不一一赘述。或者，该计算机程序63被处理器61执行时实现实施例提供主动备用的含储能设备的微电网自调度系统中各模型/单元的功能，为避免重复，此处不一一赘述。计算机设备60可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。计算机设备60可包括，但不仅限于，处理器61、存储器62。本领域技术人员可以理解，图10仅仅是计算机设备60的示例，并不构成对计算机设备60的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如计算机设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。所称处理器61可以是中央处理单元(central processing unit，cpu)，还可以是其它通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array，fpga)或者其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、基于量子计算的数据处理逻辑器、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。存储器62可以是计算机设备60的内部存储单元，例如计算机设备60的硬盘或内存。存储器62也可以是计算机设备60的外部存储设备，例如计算机设备60上配备的插接式硬盘，智能存储卡(smart media card，smc)，安全数字(secure digital,sd)卡，闪存卡(flash card)等。进一步地，存储器62还可以既包括计算机设备60的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器62用于存储计算机程序以及计算机设备所需的其它程序和数据。存储器62还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(read-only memory，rom)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(reram)、磁变存储器(magnetoresistive random access memory，mram)、铁电存储器(ferroelectric random access memory，fram)、相变存储器(phase change memory，pcm)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(random access memory，ram)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限，ram可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(static random access memory，sram)或动态随机存取存储器(dynamic randomaccess memory，dram)等。本技术所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等，不限于此。本技术所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等，不限于此。请参阅图4，终端设备为电子设备600，电子设备以通用计算设备的形式表现。电子设备的组件可以包括但不限于：至少一个处理单元610、至少一个存储单元620、连接不同平台组件(包括存储单元620和处理单元610)的总线630、显示单元640等。其中，存储单元存储有程序代码，程序代码可以被处理单元610执行，使得处理单元610执行本说明书上述方法部分中描述的根据本发明各种示例性实施方式的步骤。例如，处理单元610可以执行如图2中所示的步骤。存储单元620可以包括易失性存储单元形式的可读介质，例如随机存取存储单元(ram)6201和/或高速缓存存储单元6202，还可以进一步包括只读存储单元(rom)6203。存储单元620还可以包括具有一组(至少一个)程序模块6205的程序/实用工具6204，这样的程序模块6205包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。总线630可以为表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储单元总线或者存储单元控制器、外围总线、图形加速端口、处理单元或者使用多种总线结构中的任一总线结构的局域总线。电子设备600也可以与一个或多个外部设备700(例如键盘、指向设备、蓝牙设备等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备600交互的设备通信，和/或与使得该电子设备600能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(i/o)接口650进行。并且，电子设备600还可以通过网络适配器660与一个或者多个网络(例如局域网(lan)，广域网(wan)和/或公共网络，例如因特网)通信。网络适配器660可以通过总线630与电子设备600的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备600使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、raid系统、磁带驱动器以及数据备份存储平台等。为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中的描述和所示的本发明实施例的组件可以通过各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。拟在某微网园区投资建设含储能、风电场和光伏机组的微电网系统，获取提供主动备用的含储能设备的微电网系统调度所需的相关信息。表1展示了微网系统主要参数。图5、图6和图7展示了负荷需求相关信息、风电出力相关信息以及光伏出力相关信息。表1微网系统主要参数表1涉及24时段的调度参数信息，其中每个时段的调度时长为1小时。该微网系统可与关口进行能量交换，即可从关口买电或向关口卖电，且最大买电功率为4mw，最大卖电功率为4mw。另外，该微网系统含有储能设备，可进行能量的转移，其储能能量水平的物理范围为[2，7.6]mwh。初始时段储能设备的能量水平为4.8mwh，最大充放电功率为2mw，充放电效率均为90％。图5、图6和图7涉及24时段，每时段长度为1的负荷需求上下限信息以及期望负荷需求信息、风电出力上下限信息以及期望风电出力信息、光伏出力上下限信息以及期望光伏出力信息。基于上述参数和不确定信息，本方法可以得到的日前阶段的调度结果性能如图8和图9所示。日前调度结果如图8所示，其中橙色实线为功率注入曲线，绿色和蓝色柱形区域高度分别表示微电网可提供的最大负备用容量和正备用容量。在日前阶段确定功率注入曲线，根据该曲线主电网在实时阶段向(从)微电网提供(获得)具体功率值。通过计算微电网调度问题可知：当本案例各时段注入功率为零时，微电网不存在可行的调度方案。这意味着注入功率对于该微电网的稳定性和安全性是必要的。这是因为储能只能传递能量而无法产生能量，因此可能无法填补风电输出和负荷需求之间的功率差异。此外，从图8橙色实线(功率注入曲线)的趋势可以看出：当pjm市场电价较低时，微电网倾向于从主电网买电(正功率注入)，反之亦然。因此，可以证明基于本发明所提方法得到的调度结果满足经济性要求。另外，图8展示了基于本章所提方法含储能微电网可以向主电网或外部系统提供的日前正负备用容量。从图8中可以看出，含储能微电网可以提供充足的正负备用容量，说明该系统在提供备用服务方面有很大的潜力。对于图8中给出的备用容量内任意正负备用需求，微电网都可以根据本发明所提方法找到可行的调度方案。最后分析可行调度解的范围，即储能设备的能量水平可行/安全域，如图9所示。根据图9，可以得出以下结论：首先由于运行约束限制，特别是跨时段耦合约束，储能能量水平的可行区域通常小于其物理边界。第二，图9中可行域非空，说明对于图5至图7中可再生能源的任意输出值以及图8中备用容量范围内的任意备用需求量，微电网总存在满足所有运行约束的可行解。对于操作者而言，鲁棒可行域极为便捷，他们只需在各时段的可行域内选择适宜的决策便能有效应对复杂的系统约束和不确定性。综上所述，本发明一种提供主动备用的含储能设备的微电网自调度方法及系统，含储能微电网能够作为一个备用提供者，向外部系统或主网提供备用辅助服务，从而增加微电网总收益。所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本技术的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。本领域普通技术人员可以意识到，结合本发明中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(read-only memory，rom)、随机存取存储器(randomaccess memory，ram)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等，需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。本技术是参照根据本技术实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

背景技术：

1、自1990年以来，电力系统和工业界引起的全球二氧化碳排放量以每年2.3％的速度持续增长，气候异常、环境污染等一系列问题不断恶化。全球对于应对气候变化、促进可持续发展的共识是：大幅降低电网的碳强度、积极发展可再生能源、实现当前能源行业向清洁、低碳、环保、安全、高效的能源体系转型。

2、由于风速和光照强度等天气因素的影响，风电和太阳能为代表的可再生能源发电呈现出间歇性高、波动性强、随机性强、可控性差和预测精度较低等特点，造成系统能量供需平衡和安全问题日益突出，给电力系统的安全、稳定和可靠运行带来了巨大挑战。因此，迫切需要在确保电网安全稳定运行的同时，高效地将高比例的可再生能源并入电网。

3、储能设备作为最具代表性的灵活调节资源，可以通过充放电功能实现能量的存储和转移。储能设备可以解除电力生产、输送和使用必须同步完成的限制、可以充分发挥多种资源耦合互补功能、提高可再生能源消纳率和电能质量、为可再生能源并网提供强有力的支撑，是提高电力系统的安全性、经济性和灵活性以及构建新型能源体系的关键技术。

4、微电网中以可再生能源发电为主，利用储能设备进行调节满足负荷需求，是具备完整发电、配电和用电功能的小型电力系统。微电网可作为可再生能源和主电网之间的缓冲区，有效缓解可再生能源的随机性和间歇性对外部电网的影响，提高可再生能源的渗透率、电能质量、供电可靠性和能源效率，为可再生能源在电力系统中的应用提供了新的机会，从而最大限度地提高经济和环境效益。

5、目前，对于含储能和可再生能源的微电网系统研究，主要针对以电力平衡为主要关注对象的调度问题，主电网通过为含储能系统提供充足的备用服务，对可能出现的波动进行补偿，在系统安全稳定运行方面发挥了重要作用。此时，系统被视为备用消费者。但是，这种运行方式会增加主电网的备用负担以及主电网的调度难度，含储能设备的系统的备用潜力没有得到充分发挥，因此不是一个经济可靠的解决方案。作为一种高效率、响应速度快的设备，储能具备快速为系统提供正备用和负备用的能力，且提供的备用可靠性与传统机组提供的备用可靠性相当，可保证系统安全稳定运行。但是对于含储能和可再生能源的微电网系统作为备用提供者提供备用的认识还有很大欠缺。

6、因此，进一步优化储能功能，积极推进储能技术在备用辅助市场的应用，充分挖掘储能潜力，增强电网运行灵活性，并提高系统的经济效益，是新型电力系统发展的重要方向，也是应对大规模不确定功率注入挑战的重要手段。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种提供主动备用的含储能设备的微电网自调度方法及系统，用于解决含储能微电网系统作为备用消耗者向外部系统或主电网提供备用时，增加主电网的备用负担和主电网调度难度，更无法充分发挥含储能微电网备用潜力的技术问题，为含储能微电网系统作为备用提供者的可行性提供技术支撑，为含储能微网系统提供安全且经济的调度方案，为外部系统或主电网提供有效的正负备用容量方案，为含储能微电网系统规划方案提供决策依据，推动新能源消纳和低碳化进程。

2、本发明采用以下技术方案：

3、提供主动备用的含储能设备的微电网自调度方法，包括以下步骤：

4、s1、构建提供主动备用的含储能设备的微电网自调度技术的系统框架；

5、s2、分析含储能设备的微电网自调度技术的系统框架中对提供主动备用的含储能设备的微电网的调度过程，对正负备用需求不确定量建立决策依赖不确定集；根据获取的随机因素的历史信息，建立可再生能源以及负荷需求不确定集；

6、s3、获取微电网系统的关键参数，以期望场景下运行成本最小为目标构建目标函数，基于步骤s2得到的可再生能源以及负荷需求不确定集构建提供主动备用的含储能设备的微电网多阶段鲁棒优化模型；

7、s4、根据步骤s3得到的提供主动备用的含储能设备的微电网多阶段鲁棒优化模型，利用其约束结构特征建立微网系统各个时段满足可行性和安全性的调度方案；

8、s5、根据步骤s3得到的提供主动备用的含储能设备的微电网多阶段鲁棒优化模型以及步骤s4获得的调度方案，建立提供主动备用的含储能设备的微电网混合整数规划日前调度模型，求解微电网系统的决策可行性范围、最优的正负备用容量和最优功率注入曲线，基于得到的结果实现微电网自调度。

9、优选地，步骤s2中，可再生能源以及负荷需求不确定集具体为：

10、

11、其中，t为当前调度时段；和为t时段风电和光伏出力；和为t时段风电出力上下限；和为t时段光伏出力上下限；dt为t时段负荷需求；和为t时段负荷需求上下限；和为t时段正、负备用需求；和为t时段正、负备用容量限制。

12、优选地，步骤s3中，目标函数具体为：

13、

14、其中，t为调度时段的集合；τ为时段长度；为t时段微网系统从主网购电单价；为t时段微网系统向主网卖电单价；为t时段微网从(正)、向(负)主网的日前功率注入；和为t时段正备用和负备用单价；和为t时段弃风量和弃光量；为t时段储能充放电功率；和为t时段正、负备用容量限制。

15、优选地，微网系统调度运行满足的约束条件包括：

16、功率平衡约束、充/放电功率限制、储能能量水平上下界约束、储能soc动态方程、弃风和弃光约束、正负备用正值限制、微网与主网之间的电力交换限制。

17、优选地，功率平衡约束：

18、

19、充/放电功率限制：

20、

21、储能能量水平上下界约束：

22、

23、储能soc动态方程：

24、

25、弃风约束：

26、

27、弃光约束：

28、

29、正负备用正值限制：

30、

31、微网与主网之间的电力交换限制：

32、

33、其中，ωt为不确定集；为t时段储能充放电功率；和为t时段弃风量和弃光量；和为t时段风电和光伏出力；为t时段微网从(正)、向(负)主网的日前功率注入；和为t时段正、负备用容量限制；dt为t时段负荷需求；和为t时段正、负备用需求；和分别为t时段储能系统充电和放电功率限制；et为t时段末储能系统能量水平；和分别为t时段末储能系统能量水平上下界；和为t时段与主网交换功率上下限；和为t时段正、负备用容量限制；为t时段不确定量；为不确定量从1时段到t时段的实现值，h(·)以及h-1(·)为辅助函数。

34、优选地，辅助函数h(·)及其逆函数为：

35、

36、其中，τ为一个时段的长度；ηc和ηd分别为充放电效率系数；x为辅助变量的自变量，对应储能设备的放电和充电功率pt。

37、优选地，步骤s4中，微网系统多阶段鲁棒优化模型各个时段满足可行性和安全性的调度方案范围具体如下：

38、

39、其中，分别为t-1时段末安全范围的最小值和最大值；为t时段微网从(正)、向(负)主网的日前功率注入；dt和为t时段负荷需求上下限；和为t时段正、负备用容量限制；为t时段风电出力下限；为t时段光伏出力下限；和分别为t时段储能系统充电和放电功率限制；et-1和分别为t-1时段末储能系统能量水平上下界；min和max分别为取最小值和最大值函数；h(·)为辅助函数。

40、优选地，步骤s5具体为：

41、获取系统运行参数以及不确定集参数，通过求解器一次性求解日前备用供应模型，获得微电网系统的决策可行性范围、最优的正负备用容量和最优功率注入曲线。

42、优选地，调度周期内的运行成本最小的目标函数为：

43、

44、微网与主网之间的电力交换限制为：

45、

46、正负备用正值限制为：

47、

48、系统有解的先决条件为：

49、

50、储能能量水平安全范围为：

51、

52、其中，t为调度时段的集合；τ为一个时段的长度；为t时段微网系统从主网购电单价；为t时段微网系统向主网卖电单价；为t时段微网从(正)、向(负)主网的日前功率注入；和为t时段正备用和负备用单价；和为t时段弃风量和弃光量；为t时段储能充放电功率；和为t时段正、负备用容量限制；ωt为不确定集；和为t时段与主网交换功率上下限；和为t时段负荷需求上下限；和分别为t时段储能系统充电和放电功率限制；为t时段风电出力下限；为t时段光伏出力下限；分别为t-1时段末安全范围的最小值和最大值；和分别为t-1时段末储能系统能量水平上下界；min和max分别为取最小值和最大值函数；h(·)为辅助函数。

53、第二方面，本发明实施例提供了一种提供主动备用的含储能设备的微电网自调度系统，其特征在于，包括：

54、系统模块，构建提供主动备用的含储能设备的微电网自调度技术的系统框架；

55、数据模块，分析含储能设备的微电网自调度技术的系统框架中对提供主动备用的含储能设备的微电网的调度过程，对正负备用需求不确定量建立决策依赖不确定集；根据获取的随机因素历史信息，建立可再生能源以及负荷需求不确定集；

56、函数模块，获取微电网系统的关键参数，以期望场景下运行成本最小为目标构建目标函数，基于得到的可再生能源以及负荷需求不确定集构建提供主动备用的含储能设备的微电网多阶段鲁棒优化模型；

57、优化模块，根据得到的提供主动备用的含储能设备的微电网多阶段鲁棒优化模型，利用其约束结构特征建立微网系统各个时段满足可行性和安全性的调度方案；

58、调度模块，根据得到的提供主动备用的含储能设备的微电网多阶段鲁棒优化模型以及获得的调度方案，建立提供主动备用的含储能设备的微电网混合整数规划日前调度模型，求解微电网系统的决策可行性范围、最优的正负备用容量和最优功率注入曲线，基于得到的结果实现微电网自调度。

59、第三方面，一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述提供主动备用的含储能设备的微电网自调度方法的步骤。

60、第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述提供主动备用的含储能设备的微电网自调度方法的步骤。

61、与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

62、提供主动备用的含储能设备的微电网自调度方法，利用对微电网系统调度方式的认识以及储能系统提供备用能力的深入了解，建立提供主动备用的含储能设备的微电网自调度技术的系统框架图，合理准确地描述含储能微电网提供备用时各组成部分的主要功能，以及实现该设想时微电网的调度逻辑和调度过程；基于系统框架图中对含储能微电网提供备用的调度过程分析，对正负备用需求不确定量范围建立决策依赖不确定集；基于微网系统中随机因素的历史数据，建立可再生能源(风电、光伏等)和负荷需求不确定集描述随机因素的分布并表示随机因素的变化；基于上述建立的提供主动备用的含储能设备的微电网自调度技术的系统框架图以及两类不确定集，建立提供主动备用的含储能设备的微电网多阶段鲁棒优化模型，该模型综合考虑含储能微电网提供备用的调度过程、各物理设备的物理特性以及微网系统运行条件，可合理反映含储能微电网提供主动备用的调度特征；通过对提供主动备用的含储能设备的微电网多阶段模型中约束结构的分析，提出了一种有效的方法，可以给出保证微电网系统安全运行且可以应对不确定备用需求的有效的正负备用容量、保证微电网系统安全运行的日前功率注入曲线以及各时段决策的安全调度范围。微网系统中的物理设备在该安全范围内合理调度、外部系统或主电网的正负备用需求在给定的正负备用容量范围内、主电网根据功率注入曲线向微电网提供功率，则可以保证不确定集中任意随机因素的实现都能被应对；基于上述给出的正负备用容量、日前功率注入曲线和决策的安全调度范围，可以建立提供主动备用的含储能设备的微电网混合整数规划调度模型，该模型以期望场景下运行成本最优为目标。

63、进一步的，获取微电网系统中设备组成，建立提供主动备用的含储能设备的微电网自调度技术的系统框架图，可以为提供主动备用的含储能设备的微电网自调度提供技术支撑。

64、进一步的，根据备用提供调度过程和方式，对正负备用需求不确定量范围建立决策依赖不确定集。

65、进一步的，设备参数、不确定量参数(用电负荷，风电输出，光电输出)、经济参数等相关信息的获取，可以为提供主动备用的含储能设备的微电网自调度提供数据支撑。

66、进一步的，对用电负荷，风电输出，光电输出等随机因素建立不确定集，反映不确定量的变化范围，使之符合实际情况。

67、进一步的，以调度周期内的期望场景下运行成本最小化为目标函数，综合考虑提供主动备用的含储能设备的微电网自调度的运行要求，建立提供主动备用的含储能设备的微电网多阶段鲁棒优化模型。该模型是一个概念型模型，理论上该模型得到的调度方案可以保证调度方案的安全性和可行性，提高调度方案的运行经济性。但是由于该模型需要考虑无穷多个随机因素的场景下的可行性，因此无法直接得到经济可行的调度方案。

68、进一步的，通过对提供主动备用的含储能设备的微电网多阶段鲁棒优化模型的分析，给出了保证调度方案安全运行的可行范围、保证系统安全可行的正负备用容量以及主电网向微电网的功率注入曲线。对于不同参数下的含储能设备的微电网系统，如果可以保证各主电网可以在日前安装最优功率注入曲线向微电网提供功率且各个时段的调度方案都在安全决策范围内，那么外部系统或主电网在正负备用容量范围的任意正负备用需求、未来时段的任意随机变量的实现值(给定的不确定集范围内)都可以被含储能微电网系统应对。

69、可以理解的是，上述第二方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。

70、综上所述，本发明为提供主动备用的含储能设备的微电网提供经济可行的调度方案，为提供主动备用的含储能设备的微电网的规划方案的经济可行性提供技术支撑。

71、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。