[發明專利]基于聚合解列機制的微網群優化控制方法及系統

有效

• 申請號: 202110592252.8
• 申請日: 2021-05-28
• 公開（公告）號: CN113283654B
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 王魯浩;程新功;張永峰;宗西舉;徐航;彭放;丁廣乾
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q30/02;G06Q50/06
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 祖之強

1.一種基于聚合解列機制的微網群優化控制方法，其特征在于：包括以下過程：

獲取各個微網的日前預設時段內的供給側總發電量和需求側總消耗量；

將供給側總發電量與需求側總消耗量的差值大于或等于預設閾值的微網進行聚合，得到聚合后的微網群；

以微網群體投標總效益最高構建優化控制模型，根據優化控制模型得到各個微網的最優投標控制量，根據最優投標控制量進行各個微網的機組運行反饋調度控制；

所述構建優化控制模型，包括：

S3.1：建立發電機出力約束條件：

其中，表示微網i在t時刻的發電機輸出功率，分別表示發電機出力上限和下限；

S3.2：建立發電機爬坡約束條件：

其中，RU_i、RDn分別表示發電機的爬坡、下坡功率；

S3.3：建立儲能設備充放電模型：

其中，ES_i,t為微網i內儲能設備在t時刻的荷電狀態；分別表示儲能設施充放電功率；η^c、η^d分別表示儲能設施充放電效率；Δt表示運行時間間隔；

S3.4：建立儲能設備出力約束：

ES_i,min≤ES_i,t≤ES_i,max (7)

其中，分別為儲能設施充放電功率上限，ES_min、ES_max分別表示儲能設施最小、最大容量；

S3.5：建立微網i供需平衡約束：

其中，是新能源出力，為微網i內的負荷；

上述模型反映了微網在沒有投標下的電力生產與消耗情況；

S4：結合省級電力交易中心所發布的電力招標信息，包括每個時段的招標電價θ_t和招標電量W_t，采用需求價格逆向線性關系描述微網聚合投標協調機制，具體為：

其中，γ_t是每個時段的投標電價，N是所聚合的微網個數，代表了微網i在t時間段內的投標量；

S5：將投標量引入微網運行，構建面向聚合投標價格機制的微網群體投標優化控制模型，包括：

S5.1：更新公式(8)

S5.2：建立微網投標約束：

S5.3：構建微網群體投標目標函數：

其中，α為儲能設備的折舊費用，a_i，b_i，c_i為發電機的運行費用系數；

可以看出，公式(1)-公式(12)的模型是針對微網群體投標總效益所建立的；通過聚合售電型微網，依次調節所有微網的投標量來影響價格，進一步減去每個微網內部的運行花費，以獲取總收益；

S6：執行基于替代次梯度的分布式求解算法解列和求解微網群體投標模型，實現每個微網的獨立運行優化和控制投標，包括：

S6.1：采用泰勒展開群體投標耦合項

其中，k代表了算法的迭代次數；

S6.2：可以看出和相對于當前迭代是已知量，因此有：

S6.3：引入拉格朗日松弛項，消除供需平衡約束，解列后獨立微網的目標函數變為：

其中，λ_i,t、ρ_i,t分別表示表示t時刻拉格朗日罰函數一次項與二次項的乘子，從而群體投標模型被解列為獨立的微網投標優化控制模型；

S6.4：定義每個微網的出力和投標為變量初始化拉格朗日乘子λ_i,t和ρ_i,t；

S6.5：采用cplex內的二次規劃求解器計算每個微網的獨立投標優化控制模型，計算

設定替代最優條件：

其中，N₀和N₁是每一次求解中微網所在的動態集合，此類集合的劃分依據(17)式，如果(17)式滿足，則迭代對微網模型的求解，所求解過的微網被列入N₀，N₀稱為當前求解集合，未被求解過的微網被列入N₁，N₁稱為無需求解集合，通過這兩種集合分配降低了求解的復雜度；

S6.6：驗證收斂條件，如果則求解停止，否則k＝k+1；按下式更新拉格朗日乘子：