[發(fā)明專利]儲能式充電樁參與電網(wǎng)需求側(cè)響應(yīng)聯(lián)合運行優(yōu)化模型與求解算法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811239625.8
• 申請日: 2018-10-25
• 公開（公告）號: CN111106612B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李鵬程;慈松;徐睿;范偉;周楊林;叢中笑;楊婧
• 申請（專利權(quán)）人: 貴州電網(wǎng)有限責(zé)任公司
• 主分類號: H02J3/28
• 分類號: H02J3/28
• 代理公司: 貴陽中新專利商標(biāo)事務(wù)所 52100
• 代理人: 商小川

1.一種儲能式充電樁參與電網(wǎng)需求側(cè)響應(yīng)聯(lián)合運行優(yōu)化方法，其特征在于，所述方法包括：

步驟(1)：初始化

所述步驟(1)包括：

a)導(dǎo)入儲能式充電樁參數(shù)，包括導(dǎo)入儲能容量、最大充放電功率和初始荷電狀態(tài)；

b)導(dǎo)入電網(wǎng)需求側(cè)響應(yīng)激勵電價信息：導(dǎo)入電網(wǎng)進行需求側(cè)響應(yīng)激勵的相關(guān)激勵因子與電價信息；

步驟(2)：建立儲能式充電樁參與電網(wǎng)需求側(cè)響應(yīng)聯(lián)合運行優(yōu)化模型

步驟(2-1)：按下式確定目標(biāo)函數(shù)：

表示：儲能式充電樁參與電網(wǎng)需求側(cè)響應(yīng)聯(lián)合運行優(yōu)化模型以最大化效益函數(shù)為目標(biāo)；Q_i^t表示儲能式充電樁i在t時隙內(nèi)參與電網(wǎng)需求側(cè)響應(yīng)的電量，C_i^t表示任意儲能式充電樁在任意時隙內(nèi)的充/放電量；

步驟(2-2)：確定約束條件

步驟(3)：采用基于原始-對偶分解的分布式能量聯(lián)合優(yōu)化求解算法求解儲能式充電樁參與電網(wǎng)需求側(cè)響應(yīng)聯(lián)合運行優(yōu)化模型。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種儲能式充電樁參與電網(wǎng)需求側(cè)響應(yīng)聯(lián)合運行優(yōu)化方法，其特征在于：所述算法通過求得每個充電樁能量管理的運營函數(shù)，然后應(yīng)用KKT條件實現(xiàn)問題的分解，使得每個充電樁可以根據(jù)自己的運營狀態(tài)進行迭代更新，并最終求得最優(yōu)解，所述算法包括以下步驟：

a)構(gòu)建拉格朗日函數(shù)

基于優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)構(gòu)建拉格朗日函數(shù)如下式所示：

式中，λ,v為大于0的拉格朗日乘子；

b)構(gòu)建拉格朗日對偶函數(shù)：

在上一步構(gòu)建的拉格朗日函數(shù)基礎(chǔ)上，取其對偶形式，構(gòu)建得到拉格朗日對偶函數(shù)，如下式所示：

根據(jù)對偶定理可得到，在λ和v的可行域上，g(λ,v)≤P^*，P*為原問題在約束限制條件內(nèi)約束的最優(yōu)解；

c)應(yīng)用KKT條件

在滿足求解原問題的可行域時，對偶問題的可行域為：

λ＞0，v＞0

互補松弛量為：

由于優(yōu)化問題模型為凸函數(shù)，可行解為凸集，應(yīng)用KKT條件所求得的解即為原問題的解，為充分必要條件，因此可以應(yīng)用問題分解方法求得每個充電樁需求解更新的算子；

d)基于原始-對偶分解更新算子

根據(jù)原始-對偶分解原理，每一個儲能充電樁根據(jù)收集到P_t、μ_t信號后，根據(jù)自身限制條件分布式更新儲能式充電樁運營調(diào)度，更新算子如下：

式中，表示函數(shù)L的梯度；

求解過程中充電樁之間沒有參數(shù)相耦合，因此可以進行拆分求解；算法的復(fù)雜度主要取決于適用場景的規(guī)模，與參與聯(lián)合優(yōu)化運行的充電樁總數(shù)N相關(guān)，同時還與每一次算法運算過程中迭代次數(shù)k相關(guān)，參考算法的復(fù)雜度為o(kN)；

Co_i^t(C_i^t)表示儲能系統(tǒng)的經(jīng)濟性花銷；Q_i^t表示儲能式充電樁i在t時隙內(nèi)參與電網(wǎng)需求側(cè)響應(yīng)的電量；C_i^t表示任意儲能式充電樁在任意時隙內(nèi)的充/放電量；Dr_t^t(Q_i^t)表示儲能式充電樁i在t時隙內(nèi)參與電網(wǎng)需求響應(yīng)電量Q_i^t所獲得的收益；C_i^t,max為充電樁的最大充/放電功率；Q_i^t,max表示儲能式充電樁i在t單位時隙內(nèi)參與需求響應(yīng)的最大電量限制；T表示儲能系統(tǒng)與充電樁聯(lián)合運行的時間周期。