[發明專利]計及調頻備用效益的主動配電網分層分布式優化調度方法

在審

• 申請號: 202111531647.3
• 申請日: 2021-12-14
• 公開（公告）號: CN114221357A
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發明（設計）人: 邊曉燕;董璐;尹欣宇;梁思琪;許凌;徐波;趙耀;崔勇
• 申請（專利權）人: 上海電力大學
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24;H02J3/46;H02J3/28
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 楊宏泰

本發明涉及一種計及調頻備用效益的主動配電網分層分布式優化調度方法，包括以下步驟：1)構建基于交互能源機制的分層分布式調度架構；2)以靈活性特征表征分布式資源響應調頻輔助服務請求的能力，評估分布式資源與調頻輔助服務的匹配程度，將分布式資源映射到調頻輔助服務；3)構建計及調頻備用收益的聯合優化調度模型并采用離散型一致性算法求解得到最優的調度方案。與現有技術相比，本發明具有充分挖掘分布式資源的靈活性和調頻效益、保證私密性、減輕計算負擔等優點。

技術領域

本發明涉及主動配電網分布式優化調度技術領域，尤其是涉及一種計及調頻備用效益的主動配電網分層分布式優化調度方法。

背景技術

中國制定了在2030年前實現“碳達峰”、2060年前實現“碳中和”的新氣候目標，構建以新能源為主體的新型電力系統。在向新型電力系統轉變的過程中，新能源發電的波動性、間歇性和不確定性對電網調頻備用容量提出更高的需求，而傳統發電機組占比相對降低意味著可提供的調頻備用容量減少。分布式電源(DG)、儲能(ES)和柔性負荷(FL)等分布式資源作為主動配電網的靈活性來源，可成為潛力巨大的調頻輔助服務提供者。

由于分布式資源單體多、容量小、具有分散性和地理分布特性，可以采用“群內自治、群間協調”的集群調控模式集群內多DER單元協調優化運行，各集群間協同互濟，對外呈現集群整體的調節特性，因此有必要整合主動配電網中DER的靈活性，使其為輸電網提供調頻輔助服務，研究計及調頻備用效益的配電網經濟優化調度問題。

目前關于配電網聯合優化調度方法已有研究考慮的是配電網整體提供的備用容量，沒有考慮不同分布式資源靈活性特性的差異，未對聚合的靈活性進一步的劃分。此外，集中式調度模式在面對大量DER單元具有很高通信負擔重，也存在單元信息隱私等方面的局限性。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種計及調頻備用效益的主動配電網分層分布式優化調度方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種計及調頻備用效益的主動配電網分層分布式優化調度方法，包括以下步驟：

1)構建基于交互能源機制的分層分布式調度架構；

2)以靈活性特征表征分布式資源響應調頻輔助服務請求的能力，評估分布式資源與調頻輔助服務的匹配程度，將分布式資源映射到調頻輔助服務；

3)構建計及調頻備用收益的聯合優化調度模型并采用離散型一致性算法求解得到最優的調度方案。

所述的步驟1)中，將主動配電網的調度系統建模為分層多智能體系統，采用雙層協調的能量管理模式，上層為協調調度層，由集群智能體構成，各集群智能體之間通過信息和功率交互實現群間協同互濟，進而達到配電網功率就地平衡和整體利益的最大化，下層為集群自治層，包括多個單元智能體，即分布式資源單元，每個單元智能體代表一個可控分布式單元，用以評估自身靈活性，與鄰接單元進行通信，實現自身經濟利益最大化；

協調調度層將交互能源平臺各主體溝通協調的價格傳遞到集群自治層，集群自治層將價格和更新的功率方案反饋到協調調度層，經過交互，在保證底端分布式資源單元私密性的同時，形成共識價格和功率方案，集群管理員根據聚合后調節功率區間，將區域備用容量上報給輸電系統運營商；

對于調度系統的通信網絡，交互能源平臺與各集群智能體采用光纖通信，集群智能體內各單元智能體的本地通訊網采用無線通信，集群智能體之間和單元智能體之間均為雙向通信，為保證上下層的通信可靠性，每個集群中選取兩個度最大的節點作為主節點，與協調調度層對應的集群智能體進行信息交互，除主節點與集群智能體之間為雙向通信外，集群智能體與單元智能體之間為單向的信息采集，集群管理員能夠獲得本集群所有分布式資源單元的功率信息。