[發明專利]基于主從博弈模型的交直流混合微電網優化運行方法

有效

• 申請號: 201710199928.0
• 申請日: 2017-03-29
• 公開（公告）號: CN106712120B
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 李鵬;韓鵬飛;陳安偉;張斌;周國華
• 申請（專利權）人: 華北電力大學（保定）;國網浙江省電力有限公司
• 主分類號: H02J5/00
• 分類號: H02J5/00;H02J3/38;H02J3/32;H02J3/06
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 杜文茹

一種基于主從博弈模型的交直流混合微電網優化運行方法：采集微電網所在區域光照強度、溫度、云量的氣象數據，統計微電網中光伏發電量歷史數據，對交直流混合微電網中次日光伏電池出力采用基于典型趨勢的預測方法進行預測；對交直流混合微電網中雙向換流器、潮流控制器兩側傳輸功率數據進行采集，并建立交直流混合微電網中各種設備的數學模型；將一天分為多個調度時段，建立光伏運營商和電網公司在每個調度時段利益相互協調的主從博弈模型，主從博弈模型包括光伏運營商利益最大化的光伏利用率模型和代表電網公司損失最小化的交直流混合微電網網損模型；采用異步變化學習因子的二階振蕩粒子群算法，提高算法的全局搜索性能。本發明適用性廣，預測精度較高。

技術領域

本發明涉及一種交直流混合微電網中多目標優化運行方法。特別是涉及一種基于主從博弈模型的交直流混合微電網優化運行方法。

背景技術

傳統電力系統中化石能源的大量消耗帶來嚴重的環境破壞，基于這一問題，新能源發電方式得到廣泛應用。然而，由于新能源通常受多種天氣因素的影響，其出力往往存在很大波動。其不可控性甚至給電網供電可靠與安全運行帶來不利影響。微網通過整合多種分布式電源與負荷，成為可控的電力區域，從而提高不可控的新能源發電消納率。因此微網技術受到國內外研究人員的廣泛關注。

電力負荷按照其供電方式可以分為交流負荷和直流負荷。由于傳統負荷中交流負荷占比很大，微網技術的研究主要集中于交流微網的研究。由于目前直流輸電技術較為成熟、直流負荷的日益增多，將所有直流、電源通過逆變器接入交流微網將帶來很大的能量損耗，同時大量的電力電子設備接入還會給電網引入大量諧波，基于此背景，交直流混合微電網具有很大的研究前景與應用價值。

為了推進電力系統市場化改革，我國目前正在逐步將售電側放開，從而為電力用戶提供靈活多樣的電能服務。微電網中新能源運營商同樣可以成為獨立的售電公司。以光伏運營商為例，其通過向微網中用戶出售成本較低的光伏發電電能獲得收益，為了能最大化收益，其追求的目標是盡量將光伏出力全部消納，即最大化光伏利用率。研究發現，追求最大化光伏利用率的過程中會影響到微電網的網損，即導致電網公司利益受損。這種情況下，為了追求各自運行目標，光伏運營商與電網公司存在利益博弈，因此有必要針對這一問題進行優化調度研究。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種可以使微電網可靠穩定運行，同時滿足余量上網要求的基于主從博弈模型的交直流混合微電網優化運行方法。

本發明所采用的技術方案是：一種基于主從博弈模型的交直流混合微電網優化運行方法，包括如下步驟：

1)采集微電網所在區域光照強度、溫度、云量的氣象數據，統計微電網中光伏發電量歷史數據，對交直流混合微電網中次日光伏電池出力采用基于典型趨勢的預測方法進行預測；分別統計交流區和直流區的歷史負荷數據，分別對次日交流負荷和直流負荷進行預測；

2)對交直流混合微電網中雙向換流器、潮流控制器兩側傳輸功率數據進行采集，利用所采集數據建立交直流混合微電網中各種設備的數學模型；

3)將一天分為多個調度時段，建立光伏運營商和電網公司在每個調度時段利益相互協調的主從博弈模型，主從博弈模型包括光伏運營商利益最大化的光伏利用率模型和代表電網公司損失最小化的交直流混合微電網網損模型；

4)采用異步變化學習因子的二階振蕩粒子群算法，提高算法的全局搜索性能，從而避免早熟現象。

步驟1)所述的基于典型趨勢的預測方法，是在已知某時段功率的基礎上對未來時段的功率進行預測，基于典型趨勢的預測方法的數學表達式為：

P^pre(t+i)＝P^pre(t)+ΔP^pre(t+i)＝P^pre(t)(1+P′_typ(t))；