[發明專利]一種基于OCD分散式優化的電?熱網協調運行方法

在審

• 申請號: 201711075480.8
• 申請日: 2017-11-06
• 公開（公告）號: CN107748963A
• 公開（公告）日: 2018-03-02
• 發明（設計）人: 李志剛;黃錦波;吳青華
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司44245
• 代理人: 馮炳輝

技術領域

本發明涉及熱-電網聯合調度的技術領域，尤其是指一種基于OCD(Optimal Condition Decomposition)分散式優化的電-熱網協調運行方法。

背景技術

熱電聯產(Combined Heat and Power，CHP)機組相對于傳統火電機組要更加節能和高效，近年來得到廣泛的應用。目前，關于熱-電網聯合調度運行的研究已經取得了一定的進展。粒子群算法(Particle Swarm Optimizer，PSO)，遺傳算法(Genetic Algorithm，GA)，群搜索算法(Group Search Optimal，GSO)和一些數學優化方法已經在求解電-熱網聯合調度問題中得到成功的應用。

但是，目前大部分有關電-熱網聯合調度的研究都采用集中式的優化方法，把熱網和電網聯合起來求解。實際上，熱網和電網是獨立進行運行管理，熱網由熱網調度中心進行控制和調度，電網由電網調度中心進行控制和調度。由于信息的私密性，電網和熱網并不能獲取對方全部的狀態和信息，電網和熱網調度中心通過互相交換部分信息來進行協調運行。顯然，采用集中式優化方法來求解電-熱網協調調度問題是不合理的。為了適應實際的電-熱網運行管理模式，采用一種分散式優化方法把電-熱網協調調度問題分成電網和熱網兩個子問題來求解是非常必要的。

發明內容

本發明的目的在于克服現有電-熱網協調調度問題算法的缺點與不足，提出了一種基于OCD分散式優化的電-熱網協調運行方法，該方法不需要中央協調層，只需電網和熱網在協調過程中交換少量邊界信息，在保護了電網和熱網信息私密性和調度對立性的同時，又達到了集中協調優化的效果，具有計算速度快，計算效率高等特點，可以應用此方法計算大規模的綜合能源系統。

為實現上述目的，本發明所提供的技術方案為：一種基于OCD分散式優化的電-熱網協調運行方法，包括以下步驟：

S1、初始化電網和熱網的邊界變量和拉格朗日乘子值，并設置迭代次數k＝0和算法終止誤差ε；

S2、更新迭代次數k＝k+1，電網和熱網交換邊界信息，包括邊界變量和拉格朗日乘子值；

S3、分別求解電網子問題和熱網子問題，得到相應的最優值；

S4、判斷是否達到收斂條件，如果是則輸出電網和熱網優化后的最優結果，如果沒有達到收斂條件則重復步驟S2～S4，直到滿足收斂條件。

所述步驟S1具體包括以下步驟：

S101、設置電網和熱網邊界變量的初始值，邊界變量包括電網邊界節點e各時段的電壓相角δ_e,t，熱網邊界節點d各時段的電壓相角δ_d,t，電網通過聯絡線ed傳輸到熱網各時段的有功功率T_ed,t，熱網通過聯絡線de傳輸到電網各時段的有功功率T_de,t；設置

S102、設置拉格朗日乘子λ_ed,t，λ_de,t的初始值；λ_ed,t，λ_de,t分別是對應電網和熱網耦合約束的拉格朗日乘子，設置

S103、設置迭代次數k＝0，設置算法終止誤差ε；

所述步驟S2具體包括以下步驟：

S201、更新迭代次數k＝k+1；

S202、交換邊界信息，包括邊界變量值和拉格朗日乘子值：其中所有帶有上橫杠的變量表示恒定值，并且數值等于上一次迭代得到的相應變量數值；

所述步驟S3具體包括以下步驟：

S301、計算電網子問題，電網采用直流潮流模型，電網子問題模型如下：

s.t.h₁(x₁)＝0

g₁(x₁)≤0

其中，x₁代表電網側的決策變量，f₁(x₁)表示電網側的目標函數，h₁(x₁)＝0表示電網等式約束，g₁(x₁)≤0表示電網不等式約束，x_de和x_ed表示線路de、ed的電抗值，Γ^tie-line表示聯絡線的集合，Γ^EPS表示電網邊界節點的集合，Γ^DHS表示熱網邊界節點的集合，Γ表示時段集合；