[發明專利]基于一致性優化的交直流混合微電網能量管理方法

有效

• 申請號: 201710250545.1
• 申請日: 2017-04-17
• 公開（公告）號: CN108205715B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 韓蓓;何紅玉;李國杰;馮琳;汪可友;劉召杰
• 申請（專利權）人: 上海交通大學;國網上海市電力公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 上海恒慧知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 張寧展

本發明公開了一種基于一致性優化的交直流混合微電網能量管理方法，利用多智能一致性算法的基本概念和等微增率準則，設置邊際成本函數為一致性變量，通過上層的優化到下層控制實現交直流混合微電網的能量管理，在保證混合微電網經濟運行的同時，維持交直流混合微電網的穩定性。本發明集中管理魯棒性較差和通訊安全性低，同時對交直流混合微電網的管理很少涉及子微網間聯絡線的處理，不符合微電網實際運行情況，不僅采用點對點的通訊方式提高交直流混合微電網的魯棒性和可拓展性，同時對子微網聯絡線的處理方式更具有現實意義。

技術領域

本發明涉及微電網技術領域，特別是一種基于一致性優化的交直流混合微電網能量管理方法。

背景技術

近年來，隨著環境污染與資源枯竭問題的加劇，分布式電源在電網中的高滲透率，微電網應運而生，而交直流混合微電網因其兼備交流微網和直流微網的優點，在能源互聯網背景下更具有應用前景。

交直流混合微電網的能量管理是交直流微電網運行的重要環節，能量管理方式目前主要有基于規則與基于優化兩種模式：

1.基于規則管理方式：通過預先設置的規則，發送指令給分布式電源，從而使各分布式電源協調工作。

2.基于優化的管理方式：以交直流混合微電網的經濟運行成本、環境效益或社會效益為目標優化，通過優化算法協調分布式電源的出力，使交直流混合微網在目標最優的形況下運行。

優化管理因其考慮具體的經濟、社會因素，在實際應用中更加廣泛，集中式管理方式是目前采用較多的方式，但隨著分布式電源數目的逐漸增多，集中式管理方式魯棒性差，因此點對點的一致性優化算法更具有應用前景。

發明內容

本發明的目的是克服上述現有技術的不足，提供一種基于一致性優化交直流混合微電網能量設計方法，該方法能夠在點對點的通訊基礎上進行經濟優化，協調分布式電源的出力，以解決集中通訊方式魯棒性差的弊端，提高交直流混合微網的魯棒性和可拓展性。

本發明的技術解決方案如下：

一種基于一致性優化的交直流混合微電網能量管理方法，該方法通過上層的優化配合本地的控制來確保微電網的經濟安全運行，具體實施步驟如下：

步驟1、辨別交直流混合微電網的運行模式：并網運行模式或孤網運行模式：通過對PCC節點的開合進行監測，實時判斷交直流混合微電網的運行模式，切換主變流器的控制方式；

步驟2、上層的優化管理，上層基于一致性協議協調各個分布式電源的出力，具體步驟如下：

2A.計算每個分布式電源的微增率λ_i：

2B.基于一致性算法計算最優化的λ_i：

式中：d_i,j為單元i與鄰近單元j的通信權重，f_i(k)是調整項，ε_i為調整系數；v_i,j為單元i與鄰近單元j的調整權重系數，P_i(k+1)和P_Di(k+1)為單元i在k+1時刻的實測有功出力和實測本地有功需求。

2C.根據一致性算法得到的結果計算各個分布式電源的出力：

步驟3、實時監測交流子微網與直流子微網聯絡線的功率，當聯絡線傳輸功率超過聯絡線容量時，二次協調優化，具體步驟如下：

3A.監測聯絡線的傳輸功率P_{AC_DC}；

3B.若則令