[發明專利]一種交直流混聯微電網分布式動態經濟調度方法

有效

• 申請號: 201911297430.3
• 申請日: 2019-12-17
• 公開（公告）號: CN111049199B
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發明（設計）人: 吳峰;蔣科;宗炫君
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: H02J4/00
• 分類號: H02J4/00;H02J3/38;H02J3/46;H02J1/10;H02J3/00
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

1.一種交直流混聯微電網分布式動態經濟調度方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟a：建立交直流混聯微電網動態經濟調度模型,具體包括以下步驟：

步驟a₁，以微電網日發電成本最小為目標建立目標函數，目標函數具體表達式如下：

其中：T為日調度周期內的時間段數，S_TG為傳統發電機組單元集合，S_WT為風力發電機組單元集合，S_SL為光伏發電機組單元集合，S_BS為儲能系統單元集合；P_TG,i(t)、P_WT,j(t)、P_SL,k(t)、P_BS,r(t)分別為傳統發電機組i、風機單元j、光伏單元k、儲能單元r在t時刻的有功輸出功率；C_i(P_TG,i(t))、C_j(P_WT,j(t))、C_k(P_SL,k(t))、C_r(P_BS,r(t))分別為集合的發電成本函數；

步驟a₂，確定各個單元的運行約束與供需平衡約束條件，約束條件包括有功供需平衡約束、傳統發電機組運行約束、儲能單元運行約束、風機光伏出力約束和交直流聯絡線約束；

步驟a₃，應用拉格朗日乘子法對單時段分布式經濟調度模型進行處理，得到運行成本系數整合的統一形式，令λ表示拉格朗日乘子，不考慮不等式約束條件下，原優化問題轉化為：

其中，P_DM,s為負荷單元對應的負荷需求值，S_DM為交直流混聯微電網內所有負荷單元的集合；

應用Karush-Kuhn-Tucke一階最優性條件，對決策量和拉格朗日乘子求偏導：

當各運行成本微增率相等時，拉格朗日函數L取得最小值，所得的λ為最優微增率；

其中，a_i和b_i為傳統發電機組成本函數系數，ω_j和ω_k為棄風棄光成本系數，a_r為儲能單元運行成本函數系數，

將對應的運行成本系數整合，得到統一形式：即其中，為整合后單元i的運行成本系數，P_i為單元i的有功出力；

步驟b：根據步驟a得到的模型，將運行成本微增率選為一致性狀態變量，根據等微增率準則，分布式求解交直流混聯微電網的經濟調度問題，并在有限步內算法收斂，具體步驟為：

設有n個機組單元，包含傳統發電機組、風機光伏單元和儲能單元，則負荷總功率可以表達為：式中，P_DM表示負荷總功率，P_DM,i表示第i個機組單元的負荷功率；

根據等微增率準則，得出最優微增率的表達式為：利用有限一致性算法求解最優微增率，并且在單位段內取初始值V_i⁰和W_i⁰分別為：據交直流混聯微電網的通信拓撲結構，構造相應的輔助矩陣，進行迭代更新：

其中，V_i^k+1、r_ii、V_i^k、r_ij、W_i^k+1、W_i^k、N_i就是對應初始值V_i⁰和W_i⁰，構建舉證迭代函數；

計算得出：

λ_i^k為機組單元i的微增率值，P_i^k為機組單元i的功率值；

經過D步迭代，機組單元i的微增率值和功率值都能達到最優值，即和其中P_i^*表示D步迭代后機組單元i的功率最優值；

步驟c：對步驟b中計算得出的各機組單元的穩態功率中，不滿足其運行約束的單元并進行分類處理；

步驟d：基于負荷虛擬值的二次調整策略，分別實現交流子微網和直流子微網各自的最優調度。