计及源荷不确定性的BIPV鲁棒优化调度

为提高光伏建筑一体化(BIPV)能源系统运行的经济性和鲁棒性,降低光伏出力和电热冷负荷的不确定性对BIPV能源系统经济稳定运行带来的不利影响,提出了一种预测—配置—调度一体化策略实现BIPV能源系统鲁棒优化调度。首先,通过多任务高斯过程(MTGP)综合考虑光伏出力和电、热、冷负荷间的相关性,得到精确的源荷预测结果及其概率信息,以此为基础建立基于MTGP的源荷不确定集。其次,针对建筑类型和负荷需求设计能源系统结构,以系统年投资成本和年运营成本最小化为目标函数建立经济最优容量配置模型并求解。最后,在确定源荷不确定集和设备容量配置的基础上建立BIPV能源系统两阶段鲁棒优化调度模型,通过列与约束生成算法和KKT条件求解模型,得到系统经济最优调度方案。本研究采用美国亚利桑那州州立大学某教学楼电、热、冷负荷数据对所提优化策略进行验证,仿真试验结果表明:所提优化策略可以通过改变不确定集置信度灵活调整调度方案的保守性,在考虑分时电价机制下,储能设备充分发挥削峰填谷作用,降低了系统运营成本,与传统的确定性优化和采用盒式不确定集的鲁棒优化策略相比,调度方案的经济性和鲁棒性均有所提升。