[發明專利]面向能源社區能量管理的配網產消者分布式優化調度方法

有效

• 申請號: 202110581703.8
• 申請日: 2021-05-20
• 公開（公告）號: CN113224761B
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發明（設計）人: 張虹;閆賀;徐志豪;孫方亮;姜德龍
• 申請（專利權）人: 東北電力大學
• 主分類號: H02J3/06
• 分類號: H02J3/06;H02J3/28;H02J3/48;H02J3/50;H02J3/24;H02J3/14;H02J3/00
• 代理公司: 吉林市達利專利事務所 22102
• 代理人: 陳傳林

本發明涉及一種面向能源社區能量管理的配網產消者分布式優化調度方法，其特點是：內容包括能源社區調度策略建模、基于ADMM的分布式調度模型和求解：能源社區調度策略建模將潮流、安全等系統運行條件和市場運行機制納入其中，兼顧經濟性與安全性構建能源社區日前優化調度模型；基于ADMM的分布式調度模型和求解采用圖論對能、社區配網拓撲進行細化建模，在充分調度局部系統靈活性的同時，通過拓撲關聯實現全網貫通，符合電網獨立且互聯的運營需求，可有效解決大規模產消者優化調度策略求解問題，具有方法科學合理，適用性強，效果佳等優點。

技術領域

本發明涉及能源配置技術領域，是一種面向能源社區能量管理的配網產消者分布式優化調度方法。

背景技術

隨著分布式發電技術的迅速發展，兼具電能生產和消費能力的產消者將作為新型利益主體參與市場運行。靈活可控的產消者兼具社會、經濟和環境效益。但是，產消者通常分布于系統結構底層，且以自產自消模式為主，對于響應市場電價信息的動力不足；其靈活性資源單體小、位置分散，難以達到參與電力市場的門檻。同時，分布式電源、儲能裝置、需求側資源的大量接入為電力系統的安全穩定運行帶來了巨大挑戰。因此，如何探索新的手段來整合和挖掘局部區域系統的靈活性，實現大規模產消者參與電網友好互動具有重要意義。

在高比例產消者資源環境下，電網管控規模進一步擴大，對實現電網運行的實時分析和調度決策的快速制定提出了新的要求。在應對規模逐漸擴大的產消者優化調度決策問題時，傳統集中式方法無法滿足電力市場環境下配電網優化調度的需求。分布式優化通過局部信息收集和鄰居之間的弱通信就能實現整個系統的優化調度，同時與全局優化相比也更具實效性。雖然現有發明采用了不同于傳統集中式方法的分布式方法，但其中一致性算法、博弈論、ADMM等分布式調度方式在迭代求解過程中，需要各主體按照預先順序解決優化子問題并進行主體間決策結果的通信。同時順序型迭代難以實現分布式調度的并行化，或是雖可實現并行化，但是存在對模型要求嚴格、算法參數設置困難等問題，導致算法適用范圍較小，缺乏擴展性，降低了分布式算法求解的優勢，尚未見與本發明主題相關的文獻報道和實際應用。

發明內容

本發明的目的是，克服現有技術的不足，提供一種科學合理，適用性強，效果佳的面向能源社區能量管理的配網產消者分布式優化調度方法。

實現本發明目的采用的技術方案是，一種面向能源社區能量管理的配網產消者分布式優化調度方法，其特征是，它包括以下內容：

1)能源社區調度策略建模

1.1)能源社區輻射狀配電網模型

能源社區由內部低壓網絡和眾多產消者組成，產消者包括儲能系統(energystorage system，ESS)、光伏發電(photovoltaic，PV)和可控負荷(controllable load，CL)靈活性資源，能源社區通過公共連接點(point of common coupling，PCC)與主網進行功率交互，

為表述配電網拓撲結構，首先將其轉換為由節點和支路構成的拓撲結構圖，具體原則為：

(a)能源社區中饋電母線視為分支節點，其中PCC視為根節點，饋線末端產消者視為葉節點；

(b)將能源社區配電網中電力線路、母線分段開關線路等視為無向邊；

根據(a)和(b)原則，含有N個節點的能源社區配電網通過無向圖G(N,E)來表示，在無向圖G(N,E)中，與節點i相關的節點集合表示為：

(c)后代節點

(d)祖先節點

(e)葉節點

(f)分支節點