[發明專利]一種多微網分布式交互運行優化控制方法與系統

有效

• 申請號: 202010881698.8
• 申請日: 2020-08-26
• 公開（公告）號: CN112054556B
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 王灼;王魯浩;程新功;宗西舉;張永峰;徐航;彭放;史潔;丁廣乾
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/46;H02J3/00;G06Q50/06
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 李琳

本發明公開了一種多微網分布式交互運行優化控制方法與系統，包括：構建微網機組組合模型及其約束條件；采用增廣拉格朗日罰函數法對微網機組組合模型的微網間耦合約束進行松弛操作，以最小化風力儲存成本、機組組合出力成本與相鄰微網交互運行成本為目標構建多微網分布式交互運行優化目標函數；在約束條件下，采用拉格朗日罰函數法和松弛與近似機制求解多微網分布式交互運行優化目標函數，得到最優交互運行方案，并以此控制多微網交互運行時的機組啟停操作。實現對不同微網間交互運行的分布式優化控制。

技術領域

本發明涉及電力系統優化控制技術領域，特別是涉及一種多微網分布式交互運行優化控制方法與系統。

背景技術

本部分的陳述僅僅是提供了與本發明相關的背景技術信息，不必然構成在先技術。

隨著光伏、風能等新能源和可再生能源的普及，多主體能源系統，如微網、增量配電網等在電力系統中的滲透率逐漸增高。以微網為例，微網與電網、微網與微網之間在能源交易和供需平衡方面的關聯性越發緊密。傳統的集中式優化控制方法，由于需要建立集中式優化控制中心來收集各個微網內部詳細信息，通信負擔過大，一旦發生單點故障便可能導致系統整體能源交易失敗，無法實現各獨立微網的分布式自治。

現有的多微網能源交互運行優化控制方法將微網內部機組組合問題進行了簡化，只是將內部機組出力視為一個整體，因此機組啟停帶來的問題、儲能設備充放電狀態轉換對自身帶來的損耗等問題并未得到充分考慮。然而，在電力系統現實運行環境中，微網內部的機組最小啟停時間、儲能設施充放電狀態等約束是真實存在的，因此有必要將這類帶有離散變量的約束條件納入考慮范圍。

但是，這類機組組合約束使得各微網運行問題變為一個高維度的混合整數非線性規劃問題，且微網之間存在緊密的耦合性，使得各微網獨立決策更加困難，難以找到合理且最優的多微網分布式交互運行優化控制方案，易導致資源浪費，經濟效率低下等問題；此外，對帶有離散狀態變量的機組組合、蓄電池充放電等約束的不恰當處理，還會造成導致微網中斷等風險。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提出了一種多微網分布式交互運行優化控制方法與系統，根據微型燃氣輪機、儲能設備和風機的微網內部機組組合，構建微網機組組合模型，通過對機組組合狀態變量進行松弛和近似優化處理，結合增廣拉格朗日罰函數法，將各個微網進行分布式優化控制，在機組啟停次數最少、儲能設施充放電狀態合理的情況下，實現對不同微網間交互運行的分布式優化控制。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

第一方面，本發明提供一種多微網分布式交互運行優化控制方法，包括：

構建微網機組組合模型及其約束條件；

采用增廣拉格朗日罰函數法對微網機組組合模型的微網間耦合約束進行松弛操作，以最小化風力儲存成本、機組組合出力成本與相鄰微網交互運行成本為目標構建多微網分布式交互運行優化目標函數；

在約束條件下，采用拉格朗日罰函數法和松弛與近似機制求解多微網分布式交互運行優化目標函數，得到最優交互運行方案，并以此控制多微網交互運行時的機組啟停操作。

第二方面，本發明提供一種多微網分布式交互運行優化控制系統，包括：

模型構建模塊，用于構建微網機組組合模型及其約束條件；

目標函數模塊，用于采用增廣拉格朗日罰函數法對微網機組組合模型的微網間耦合約束進行松弛操作，以最小化風力儲存成本、機組組合出力成本與相鄰微網交互運行成本為目標構建多微網分布式交互運行優化目標函數；

優化模塊，用于在約束條件下，采用拉格朗日罰函數法和松弛與近似機制求解多微網分布式交互運行優化目標函數，得到最優交互運行方案，并以此控制多微網交互運行時的機組啟停操作。