[發明專利]一種計及多類電源的主動配電網分布式優化調度算法

在審

• 申請號: 201810693281.1
• 申請日: 2018-06-29
• 公開（公告）號: CN108808668A
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 楊文佳;錢峰;劉俊磊;伍雙喜;羅鋼;張子泳;婁源媛;樊瑋;樊友平;皮杰
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司;廣東電網有限責任公司電力調度控制中心;武漢大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/46;H02J3/32;G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 張春水;唐京橋

本發明公開了計及多類電源的主動配電網分布式優化調度算法。易于實時提供最佳控制設置、靈活、且不易受到單點故障的影響的有益效果。本發明方法包括：首先給出了主動配電網信息物理分層架構，其次建立了計及多類電源以系統運行成本最小為目標的主動配電網經濟調度數學模型；再根據多Agent系統理論和投影算法提出了計及分布式電源容量約束情況下的主動配電網分布式經濟調度算法；然后，給出了主動配電網分布式經濟調度算法的實施流程；最后，通過仿真分析驗證了所提出的方法能夠提高主動配電網對可再生能源的消納能力，提升系統經濟性。

技術領域

本發明涉及計及分布式電源配電技術領域，特別是涉及一種計及多類電源的主動配電網分布式優化調度算法。

背景技術

大量分布式風電、光伏發電等新能源接入給主配電網的調度運行帶來了很大的挑戰，分布式發電和主動配電網(active distribution network，ADN)技術得到越來越多的關注。同時，以光伏和風機為代表的分布式電源大規模的接入，使得配電網從無源網絡變成了有源網絡，配電網的有功負荷在個電源間的經濟分配問題日益突出，因此提高分布式電源的利用率和主動配電網系統的經濟運行，保證配電網系統的供電可靠性和電能質量具有重要的經濟效益和社會價值。

經濟調度(economic dispatch，ED)是研究如何將系統功率需求合理分配給一定機組的問題。現有的大部分經濟調度計劃都是集中式的，由于需要處理海量數據以及通信系統的重大延遲，集中式方法難以實時提供最佳控制設置。另外，集中式方案通常執行起來很昂貴，不靈活，且易受到單點故障的影響。分布式協同控制策略相比于集中式控制策略具有更好的實時性、魯棒性以及系統可擴展性，同時也具有更靈活的通信網絡布置方式。因此，利用本地信息以及局部通信進行優化控制的分布式方法得到日益廣泛的關注與研究。與集中式經濟調度相比，分布式經濟調度是每個機組即代表一個Agent(智能體)，由多個機組構成的多Agent動態信息物理網絡下進行計算的。分布式經濟調度不要求每個電力元件都與調度中心進行雙向通訊，其通過局部信息交互實現最優經濟運行的目的。分布式經濟調度的主要思想為將全局運行成本函數分解為每個智能體成本函數之和，各智能體通過與其領域智能體進行信息交互實現本地優化，進而達到全局成本函數最小的目的。多智能體系統特點在于系統中每一個智能體都僅能獲取領域智能體的信息，當多個智能體通過通信網絡，以給定的通信協議連接在一起時，Agent間通過信息交互進行協調完成系統分配的任務。目前多智能體系統已成功應用于蜂擁控制、無人機編隊控制等問題中，在未來信息網絡與物理電網高度融合的智能電網，借助多智能體理論，可以實施分布式調度策略。

發明內容

本發明中一種計及多類電源的主動配電網分布式優化調度算法，包括：

建立一種或多種組合形式的電源單元、儲能單元以及主網購電的運行成本的最小值表達式；

所述最小值表達式表示為：

式中，Ω_G是同步發電機單元的集合，Ω_B是儲能單元的集合，P_G，i是第i個同步發電機的輸出功率；P_B，j是第j個儲能單元的輸出功率，C_G，i(P_G，i)是所述同步發電機單元的運行成本函數，C_B，j(P_B，j)是所述儲能單元的運行成本函數，C_grid(P_Grid)是當前主網的購電成本；

式中：P_G，i為同步發電機出力，α_G，i，β_G，i，γ_G，i是所述同步發電機運行成本函數的常數項、一次項、二次項系數，P_grid為主網注入配網的功率；P_price為主網節點成本微增率；