[發(fā)明專利]互聯(lián)微網(wǎng)電能交易和系統(tǒng)運(yùn)行協(xié)同決策方法、系統(tǒng)及設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011498365.3
• 申請(qǐng)日: 2020-12-17
• 公開（公告）號(hào): CN112651112B
• 公開（公告）日: 2023-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李佳勇;余軼;許道森;海征;周斌;張聰;黎燦兵
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖南大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F30/20
• 分類號(hào): G06F30/20;G06Q10/04;G06Q10/0637;G06Q10/0631;G06Q30/0201;G06Q50/06;H02J3/00;H02J3/32;H02J3/38;G06F111/04;G06F113/04
• 代理公司: 長(zhǎng)沙智勤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 43254
• 代理人: 彭鳳琴

本發(fā)明提供一種互聯(lián)微網(wǎng)電能交易和系統(tǒng)運(yùn)行協(xié)同決策方法、系統(tǒng)及設(shè)備，包括：基于給定的P2P交易電價(jià)，以每個(gè)微網(wǎng)的最小運(yùn)行成本為目標(biāo)函數(shù)，建立單個(gè)微網(wǎng)的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)分布魯棒優(yōu)化模型；根據(jù)單個(gè)微網(wǎng)的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)分布魯棒優(yōu)化模型，以所有微網(wǎng)的最小總運(yùn)行成本為目標(biāo)函數(shù)，建立多個(gè)柔性互聯(lián)微網(wǎng)能量管理模型；將多微網(wǎng)能量管理模型轉(zhuǎn)化為線性規(guī)劃模型，并通過線性規(guī)劃模型進(jìn)行互聯(lián)微網(wǎng)電能交易和系統(tǒng)運(yùn)行協(xié)同決策。本發(fā)明能夠處理微電網(wǎng)的三相不對(duì)稱運(yùn)行以及電網(wǎng)運(yùn)行約束，建立獨(dú)立微電網(wǎng)的分布魯棒優(yōu)化模型，在給定P2P交易電價(jià)的情況下最優(yōu)化其運(yùn)行成本。又為P2P電能交易設(shè)計(jì)了新型的去中心化電價(jià)機(jī)制以確定反應(yīng)市場(chǎng)價(jià)值的P2P交易電價(jià)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)分布式優(yōu)化調(diào)度領(lǐng)域，尤其涉及一種互聯(lián)微網(wǎng)電能交易和系統(tǒng)運(yùn)行協(xié)同決策方法、系統(tǒng)及設(shè)備。

背景技術(shù)

互聯(lián)微電網(wǎng)(或稱微網(wǎng))通常由配電網(wǎng)運(yùn)行員集中調(diào)度運(yùn)行，隨著微電網(wǎng)的建設(shè)與發(fā)展，微電網(wǎng)往往隸屬于不同的所有者，每個(gè)微電網(wǎng)具備自己的運(yùn)行方式與管理政策。為保護(hù)微電網(wǎng)的隱私及保障其運(yùn)行自主性，無法通過集中式的方法進(jìn)行調(diào)度管理，研究互聯(lián)微電網(wǎng)P2P電能交易與系統(tǒng)運(yùn)行協(xié)同決策方法十分必要。通常情況下，微電網(wǎng)通過并入本地的配電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，不過這樣存在缺陷。首先，如果微電網(wǎng)連通的線路發(fā)生故障，微電網(wǎng)間將斷開連接。其次，由于功率的傳輸遵循基爾霍夫定律，互聯(lián)微電網(wǎng)之間的傳輸功率不是完全可控的。目前有許多關(guān)于互聯(lián)微電網(wǎng)電能交易的研究，不過這些研究?jī)H僅關(guān)注電能交易機(jī)制的設(shè)計(jì)，沒有考慮P2P電能交易與電網(wǎng)運(yùn)行的協(xié)同優(yōu)化；為了簡(jiǎn)化問題，許多研究將獨(dú)立微電網(wǎng)簡(jiǎn)化為一個(gè)節(jié)點(diǎn)，沒有考慮微電網(wǎng)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)與運(yùn)行約束，也沒有考慮三相不對(duì)稱運(yùn)行的狀況。目前的研究通常用隨機(jī)優(yōu)化或魯棒優(yōu)化的方法處理不確定性，不過隨機(jī)優(yōu)化需要精確的概率分布函數(shù)，這在實(shí)際中通常是無法得到的，而魯棒優(yōu)化僅僅針對(duì)不確定性的最差實(shí)現(xiàn)情景，結(jié)果過于保守。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例提供一種互聯(lián)微網(wǎng)電能交易和系統(tǒng)運(yùn)行協(xié)同決策方法，能夠處理微電網(wǎng)的三相不對(duì)稱運(yùn)行以及電網(wǎng)運(yùn)行約束，建立了獨(dú)立微電網(wǎng)的分布魯棒優(yōu)化模型，在給定P2P交易電價(jià)的情況下最優(yōu)化其運(yùn)行成本；又為P2P電能交易設(shè)計(jì)了一種新型的去中心化電價(jià)機(jī)制以確定反應(yīng)市場(chǎng)價(jià)值的P2P交易電價(jià)。

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種互聯(lián)微網(wǎng)電能交易和系統(tǒng)運(yùn)行協(xié)同決策方法，所述微網(wǎng)之間通過柔性開關(guān)設(shè)備進(jìn)行互聯(lián)，包括以下步驟：

基于給定的P2P交易電價(jià)，以每個(gè)微網(wǎng)的最小運(yùn)行成本為目標(biāo)函數(shù)，建立單個(gè)微網(wǎng)的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)分布魯棒優(yōu)化模型，所述單個(gè)微網(wǎng)的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)分布魯棒優(yōu)化模型包括三相不對(duì)稱電網(wǎng)的潮流模型、分布式可控發(fā)電機(jī)和新能源發(fā)電的運(yùn)行約束、電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的運(yùn)行約束、柔性開關(guān)設(shè)備運(yùn)行約束以及針對(duì)不確定功率偏差的分布式可控發(fā)電機(jī)和電池儲(chǔ)能系統(tǒng)實(shí)時(shí)功率調(diào)整策略；

根據(jù)所述單個(gè)微網(wǎng)的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)分布魯棒優(yōu)化模型，以所有微網(wǎng)的最小總運(yùn)行成本為目標(biāo)函數(shù)，建立多個(gè)柔性互聯(lián)的多微網(wǎng)能量管理模型；

對(duì)所述多微網(wǎng)能量管理模型進(jìn)行去中心化定價(jià)計(jì)算，將所述多微網(wǎng)能量管理模型轉(zhuǎn)化為線性規(guī)劃模型，并通過所述線性規(guī)劃模型進(jìn)行互聯(lián)微網(wǎng)電能交易和系統(tǒng)運(yùn)行協(xié)同決策。

可選的，所述運(yùn)行成本包括與不確定性相關(guān)的運(yùn)行成本以及與不確定性無關(guān)的運(yùn)行成本。

可選的，所述三相不對(duì)稱電網(wǎng)的潮流模型為線性化三相線路潮流模型，所述三相不對(duì)稱電網(wǎng)的潮流模型包括：?jiǎn)蝹€(gè)微網(wǎng)的有功功率模型、單個(gè)微網(wǎng)的無功功率模型，微網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)電壓約束。

可選的，所述分布式可控發(fā)電機(jī)和新能源發(fā)電的運(yùn)行約束包括：分布式可控發(fā)電機(jī)的備用功率約束，分布式可控發(fā)電機(jī)的有功出力約束，分布式可控發(fā)電機(jī)的無功出力約束，三相不平衡度約束以及新能源發(fā)電機(jī)的無功出力約束。

可選的，所述電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的運(yùn)行約束包括：電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的放電功率約束，電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的充電功率約束，電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的備用功率約束，電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的允許功率約束，電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的荷電狀態(tài)約束。