[發(fā)明專利]一種多能耦合輸配網(wǎng)最優(yōu)能量流建模及求解方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610081125.0
• 申請(qǐng)日: 2016-02-04
• 公開（公告）號(hào): CN105703369B
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬瑞;李晅;顏宏文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 馬瑞
• 主分類號(hào): H02J3/06
• 分類號(hào): H02J3/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種多能耦合輸配網(wǎng)最優(yōu)能量流建模和求解方法，其特征是該方法包括如下步驟：

步驟1：獲取系統(tǒng)在調(diào)度周期內(nèi)的基本數(shù)據(jù)，并通過歷史數(shù)據(jù)挖掘獲取規(guī)模化風(fēng)電出力、分布式電源出力和多能源負(fù)荷的隨機(jī)模糊時(shí)空序列模型；

步驟2：以輸電網(wǎng)與各主動(dòng)配網(wǎng)在共聯(lián)節(jié)點(diǎn)集合的功率和電壓為共享變量，構(gòu)建靜態(tài)安全約束下兼顧經(jīng)濟(jì)、低碳、可再生能源消納、降損多目標(biāo)的體系工程理論動(dòng)態(tài)最優(yōu)能量流模型；

步驟3：通過隨機(jī)模糊模擬獲取多能源源荷時(shí)空序列預(yù)測(cè)值，判斷主動(dòng)配網(wǎng)的不同運(yùn)行模式，采用基于近似動(dòng)態(tài)規(guī)劃與NSGA-II的改進(jìn)體系工程理論分層優(yōu)化算法，獲取Pareto最優(yōu)解集、最優(yōu)折衷解及對(duì)應(yīng)能量流結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多能耦合輸配網(wǎng)最優(yōu)能量流建模和求解方法，其特征在于，步驟1中要獲取輸電網(wǎng)、各主動(dòng)配網(wǎng)、天然氣網(wǎng)在調(diào)度周期內(nèi)的基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、支路阻抗和火電機(jī)組出力限額的基本信息和數(shù)據(jù)；并基于對(duì)不同時(shí)間/地域的風(fēng)速、光照強(qiáng)度、電/氣/熱負(fù)荷歷史數(shù)據(jù)挖掘與分布參數(shù)擬合，獲得隨機(jī)模糊時(shí)空序列模型及其機(jī)會(huì)測(cè)度函數(shù)描述規(guī)模化風(fēng)電、分布式電源和多能源負(fù)荷。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多能耦合輸配網(wǎng)最優(yōu)能量流建模和求解方法，其特征在于，步驟2在靜態(tài)安全約束中考慮了靜態(tài)安全穩(wěn)定裕度，主動(dòng)配網(wǎng)模型中考慮其與天然氣網(wǎng)在能量樞紐節(jié)點(diǎn)耦合的隨機(jī)模糊多能源供需平衡與天然氣網(wǎng)的安全約束。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多能耦合輸配網(wǎng)最優(yōu)能量流建模和求解方法，其特征在于，步驟3中轉(zhuǎn)化雙層優(yōu)化模型以耦合協(xié)調(diào)求解，在上層輸電網(wǎng)優(yōu)化模型，將共享變量z_t表示為其局部變量η_t，在下層主動(dòng)配網(wǎng)優(yōu)化模型中將z_t表示為局部變量μ_t，定義松弛變量c_t＝η_t-μ_t及其罰函數(shù)f_π(c_t)＝σc_t，其中σ為隨著迭代次數(shù)增加而逐漸增大的動(dòng)態(tài)懲罰系數(shù)，將f_π(c_t)附加在各目標(biāo)函數(shù)上，使雙層優(yōu)化模型解耦優(yōu)化并互相約束，通過迭代直至c_t＜ε，獲得分解協(xié)調(diào)優(yōu)化解。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多能耦合輸配網(wǎng)最優(yōu)能量流建模和求解方法，其特征在于，步驟3中體系工程理論分層優(yōu)化為使主動(dòng)配網(wǎng)充分發(fā)揮自給自足的協(xié)調(diào)能力及實(shí)現(xiàn)其內(nèi)部分布式可再生能源的消納，提出確定主動(dòng)配網(wǎng)三種運(yùn)行模式的方法，即首先計(jì)算初始狀態(tài)下的主動(dòng)配網(wǎng)和輸電網(wǎng)連接饋線功率P_Li,t，若P_Li,t＜0說明主動(dòng)配網(wǎng)內(nèi)部分布式能源發(fā)電有富余，則先考慮調(diào)用儲(chǔ)能裝置充電存儲(chǔ)，在滿足安全約束的前提下，若充分調(diào)用儲(chǔ)能裝置之后仍有富余，則在滿足安全及母線功率約束條件的前提下向輸電網(wǎng)送電，此時(shí)主動(dòng)配網(wǎng)為電源狀態(tài)；若初始P_Li,t＞0，說明主動(dòng)配網(wǎng)不能實(shí)現(xiàn)自我供給，則調(diào)用儲(chǔ)能裝置放電供應(yīng)，若充分調(diào)用后仍無法自給自足，則從輸電網(wǎng)吸收電功率，主動(dòng)配網(wǎng)運(yùn)行于負(fù)荷狀態(tài)；若初始狀態(tài)下或通過調(diào)用儲(chǔ)能裝置可使得P_Li,t＝0，則視主動(dòng)配網(wǎng)為孤島，與輸電網(wǎng)解耦運(yùn)行優(yōu)化，在上述過程中，若在約束條件下無法實(shí)現(xiàn)可再生能源完全消納，則考慮采用主動(dòng)管理的手段削減部分出力。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多能耦合輸配網(wǎng)最優(yōu)能量流建模和求解方法，其特征在于，步驟3中采用的是基于近似動(dòng)態(tài)規(guī)劃與NSGA-II的多目標(biāo)最優(yōu)能量流算法，采用NSGA-II求取Pareto最優(yōu)解集，對(duì)于Pareto最優(yōu)解集中的每個(gè)非支配解，采用偏小型模糊滿意度計(jì)算公式計(jì)算其每個(gè)目標(biāo)值的滿意度，再計(jì)算每個(gè)非支配解的綜合滿意度，通過策略迭代近似動(dòng)態(tài)規(guī)劃選出累加滿意度最大的路徑，構(gòu)成多目標(biāo)動(dòng)態(tài)最優(yōu)能量流的解。