[發明專利]一種柔性互聯交直流配電系統優化調度方法及系統

有效

• 申請號: 202011163447.2
• 申請日: 2020-10-27
• 公開（公告）號: CN112290601B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 滕瑋;程艷;孫樹敏;于芃;王玥嬌;王士柏;李廣磊;魏大鈞;王楠;邢家維;張用;左新斌;李筍;趙鵬;趙帥
• 申請（專利權）人: 國網山東省電力公司電力科學研究院;國家電網有限公司
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46;H02J3/36
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 李琳

本發明提供了一種柔性互聯交直流配電系統優化調度方法及系統，建立柔性互聯交直流配電系統的框架模型；將柔性互聯交直流配電系統劃分為多個子區域，所述子區域包括配電網區域、微網區域，微電網與配電網連接處以及柔性互聯配電網區域；基于柔性互聯交直流配電系統運行約束和拓撲關系，構建各個子區域的優化模型；基于所述優化模型，確定系統優化模型，利用ADMM進行相鄰子區域間的交替迭代，進行各子區域間的信息交互，實現分布式優化調度。本發明以較快的收斂速度獲得最優的控制方案，實現復雜柔性互聯配電系統的分布式優化調度。

技術領域

本發明屬于電力系統調度技術領域，尤其涉及一種柔性互聯交直流配電系統優化調度方法及系統。

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。

隨著現代配電網的發展，分布式電源及電動汽車等多元化分散資源接入日益增多，分布式電源出力及電動汽車充電功率的不確定性，對配電網的供電可靠性以及優化調度等都帶來了一系列新的挑戰。通過智能軟開關將配電網雙向互聯的柔性交直流配電系統，不僅能夠實現配電網之間的相互支撐，提高供電可靠性，同時還能夠促進分布式電源電能就地消納。實現柔性互聯交直流配電系統內電源發電量的合理控制，協調優化區域間的功率交互，對于配電系統的經濟運行具有重要意義，國內外專家學者對此類優化問題也展開了諸多相應研究。

目前在配電系統中以數學規劃方法、啟發式智能算法等集中式優化方法居多，數學規劃方法能保證收斂但應對非凸非光滑問題時乏力；啟發式智能算法不受非凸非光滑的約束條件影響，但是算法計算效率較低且算法容易早熟，易陷入局部最優。隨著分布式電源、柔性負荷、儲能裝置、電動汽車等設備大規模的接入，集中式優化方法的弊端也逐漸顯露出來，在此背景下，諸多分布式優化方法應運而生。但據發明人了解，目前的優化方法都存在一定的缺點，例如僅限于兩微網之間，或僅適用于單配電網內的解耦優化、兩兩耦合等較為單一目標場景，優化區域范圍較小且未充分考慮柔性互聯配電網分布式優化的適應性。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供一種柔性互聯交直流配電系統優化調度方法及系統，本發明將柔性互聯配電系統的優化劃分為微網子區域優化，利用各區域間的信息交互，以較快的收斂速度獲得最優的控制方案，實現復雜柔性互聯配電系統的分布式優化調度。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種柔性互聯交直流配電系統優化調度方法，包括以下步驟：

建立柔性互聯交直流配電系統的框架模型；

將柔性互聯交直流配電系統劃分為多個子區域，所述子區域包括配電網區域、微網區域，微電網與配電網連接處以及柔性互聯配電網區域；

基于柔性互聯交直流配電系統運行約束和拓撲關系，構建各個子區域的優化模型；

基于所述優化模型，確定系統優化模型，利用ADMM進行相鄰子區域間的交替迭代，進行各子區域間的信息交互，實現分布式優化調度。

作為可選擇的實施方式，所述框架模型包括第一配電網、第二配電網、第一微網和第二微網，各配電網間通過智能軟開關柔性互聯，實現配電網間的互補互濟，微網通過公共連接點與配電網連接。

作為可選擇的實施方式，將柔性互聯交直流配電系統劃分為多個子區域時，將柔性互聯交直流配電系統優化轉換為子問題進行優化，具體包括：

各配電網區域及互聯處的優化，通過調節區域內柴油發電機發電量及兩配電網間柔性互聯裝置的注入功率，進行分布式優化；

第一微網區域以及第一微網與第一配電網之間的優化，區域內含有各類分布式電源及儲能裝置，結合用戶柔性負荷量，通過調節分布式電源發電量、分布式電源及儲能裝置充放電及購售電量進行優化處理；