[發(fā)明專利]一種含分布式儲能的主動配電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度方法

在審

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• 申請日: 2021-01-14
• 公開（公告）號: CN112734116A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張麗婧;毛安家
• 申請（專利權(quán)）人: 華北電力大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06;G06N3/00;H02J3/28;H02J3/38
• 代理公司: 北京沃知思真知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11942
• 代理人: 王妮

1.一種含分布式儲能的主動配電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于，該優(yōu)化調(diào)度方法具體步驟如下：

(1)獲取數(shù)據(jù)：獲取主動配電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，以及獲取風力發(fā)電系統(tǒng)、光伏發(fā)電系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)和可控負荷的基本信息數(shù)據(jù)；

(2)構(gòu)建優(yōu)化算法：以粒子群算法和教學算法為基本理論基礎(chǔ)，并結(jié)合已有的領(lǐng)導粒子選擇策略，構(gòu)建出一種HTL-MOPSO算法，作為模型算法工具；

(3)進行儲能選址定容：對步驟(1)中的基本信息進行分析，以最小化儲能配置運行綜合經(jīng)濟成本和電壓偏差為目標函數(shù)，考慮配電網(wǎng)安全和穩(wěn)定運行約束條件，建立了分布式儲能在主動配電網(wǎng)中的優(yōu)化配置模型，將優(yōu)化配置模型轉(zhuǎn)換為雙層優(yōu)化模型，在外層進行儲能選址定容方案的優(yōu)化，在內(nèi)層中進行典型工作日內(nèi)系統(tǒng)的運行優(yōu)化，最后采用步驟(2)中的HTL-MOPSO算法進行模型求解，實現(xiàn)了合理的儲能選址定容；

(4)進行分布式儲能的協(xié)調(diào)優(yōu)化：在步驟(1)主動配電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)不變的情況下，以日前調(diào)度中可控分布式電源和分布式儲能計劃出力為決策變量建立經(jīng)濟環(huán)境優(yōu)化調(diào)度模型，根據(jù)worst-case理論中的魯棒多目標優(yōu)化理論，將經(jīng)濟環(huán)境優(yōu)化調(diào)度模轉(zhuǎn)換為魯棒經(jīng)濟環(huán)境調(diào)度模型，并利用步驟(2)中的HTL-MOPSO算法對魯棒經(jīng)濟環(huán)境調(diào)度模型進行求解；

(5)構(gòu)建主動配電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度模型：在充分考慮用戶用電方式和用電費用支付滿意度指標的基礎(chǔ)上建立主動配電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度模型，并利用步驟(2)中的HTL-MOPSO算法對主動配電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度模型進行求解，實現(xiàn)了主動配電網(wǎng)協(xié)調(diào)優(yōu)化調(diào)度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含分布式儲能的主動配電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于，步驟(1)所述基本信息包括負荷數(shù)據(jù)、決策變量與狀態(tài)變量的約束條件、風電預測數(shù)據(jù)、預測誤差、儲能配置約束條件、儲能能量轉(zhuǎn)移公式和儲能充放電約束條件。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含分布式儲能的主動配電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于，步驟(2)所述HTL-MOPSO算法的具體計算流程如下：

S1：設(shè)置算法的所有參數(shù)：包括種群P規(guī)模N、精英檔案集規(guī)模N_arv、PSO搜索策略中的參數(shù)、TLBO搜索策略中的參數(shù)，以及參數(shù)INV；

S2：初始化種群P中所有粒子的位置及速度、個體最優(yōu)以及全局最優(yōu)；

S3：基于非支配解的概念獲取種群P中的非支配解，并存入精英檔案集arv中；

S4：根據(jù)HTL-PSO搜索策略并結(jié)合領(lǐng)導粒子選擇策略更新種群P中所有個體的位置；獲取種群P更新后的非支配解nd_x并判斷其是否需要存入精英檔案集arv中；

S5：判斷精英檔案集arv是否需要刪減，若需要刪減，執(zhí)行S6；反之，執(zhí)行S7；

S6：采用循環(huán)擁擠排序策略進行精英檔案集篩選；

S7：變異操作，若種群中所有粒子速度小于閥值Vlimt，對種群P進行多項式變異；反之，跳到S8；

S8：判斷迭代次數(shù)是否達到最大值，若達到，輸出精英檔案集的個體；反之跳至S4。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含分布式儲能的主動配電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于，步驟(5)中目標函數(shù)有：

①最小化負荷的峰谷差F：

minF＝(max(Q)-min(Q)) (1)

式中，Q為負荷調(diào)度周期內(nèi)用戶用電量時間序列，一般為24小時內(nèi)負荷分布數(shù)據(jù)；

②基于分時電價的需求側(cè)響應成本C

C_rou(t)＝p₀(t)*d₀(t)-p(t)*d(t) (2)

式中，p₀為t時刻原始電價，d₀(t)為原始電價p₀(t)時負荷需求，p(t)為需求側(cè)響應后t時刻調(diào)整電價，d(t)為電價為p(t)時的最優(yōu)需求側(cè)響應后的負荷需求量；

③配電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度的經(jīng)濟目標表達式為：

C_rou(t)＝p₀(t)*d₀(t)-p(t)*d(t) (3)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含分布式儲能的主動配電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于，步驟(5)中約束條件如下：

①負荷峰谷期的電價上下限約束為：

p_off-peak≤p_peak≤p_max (4)

p_min≤p_valley≤p_off-peak (5)

②峰谷電價比滿足約束條件為：

③將用戶用電方式滿意度指標M_S和電費支出滿意度指標M_P作為用電側(cè)參與需求響應的約束條件：

④用電方式滿意度：

⑤電費支出滿意度：

式中，d₀(t)和d(t)分別為不參與需求響應時和參與電價響應后t時段內(nèi)的負荷量，C₀(t)和C(t)分別為不參與需求響應前和參與電價響應后t時段內(nèi)的購電費用，當m_p，pin為1時用戶參與需求響應前后整個T時間段內(nèi)費用支出不變。