[發明專利]計及移動式儲能的配電網分布式能量應急調度方法及系統

在審

• 申請號: 202210238910.8
• 申請日: 2022-03-11
• 公開（公告）號: CN114825399A
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 周德智;武傳濤;許璇;隨權;黃啟元;林湘寧;李正天;魏繁榮;柯彬;樊昌;李可競;柯宏宇;熊瑋;汪旸;王雄偉
• 申請（專利權）人: 華中科技大學;國網湖北省電力有限公司黃石供電公司;國家電網公司華中分部
• 主分類號: H02J3/32
• 分類號: H02J3/32;H02J3/06;H02J3/38;H02J3/46;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 徐琪琦

本發明涉及計及移動式儲能的配電網分布式能量應急調度方法及系統，其方法包括，構建移動式儲能約束模型；構建配電網約束模型；以配電網運行成本最小化為目標，以配電網約束模型和移動式儲能約束模型為約束條件，構建考慮移動式儲能資源的配電網分布式能量應急調度模型；采用自適應懲罰系數?交替方向乘子法對配電網分布式能量應急調度模型進行迭代求解，得到配電網最優應急調度方案。本發明計及了移動式儲能資源的參與，能夠有效提升城市配電網應急供電的靈活性、經濟性、可靠性；同時采用分布式優化框架和自適應懲罰系數?交替方向乘子法，同時兼顧經濟的最優性和算法的收斂性，促進城市配電網的良性發展。

技術領域

本發明涉及電力系統運營和能源規劃技術領域，尤其涉及一種計及移動式儲能的配電網分布式能量應急調度方法及系統。

背景技術

由于小概率高風險極端災害事件的發生，可能導致城市配電網絡發生大面積、長時間的停電事故，使得城市配電網中的每一個微網進入孤網運行狀態。在該場景下，受限于儲能系統和柴機或儲存電量和燃料的不足，僅僅依賴于分布式發電和儲能系統可能無法滿足部分關鍵負荷的供電需求。為此，靈活應用移動式儲能為配電網絡所有用電負荷進行應急供電、彌補各微網內電力資源的不足，成為研究熱點。

目前，國內外學者針對移動式儲能資源參與城市配電網能量應急調度這一問題已經展開大量研究。然而，現有研究存在兩方面的不足。一是將所研究的配電網絡作為一個整體進行集中式優化，忽略了各微網不同運行主體的客觀條件和重要用電負荷隱私信息保護的需求。現有研究中往往未能針對這一問題進行改進并設計一種分布式優化調度框架，導致所提出的方法和模型難以實際應用。二是在應用傳統的交叉方向乘子法(ADMM)進行分布式優化調度的過程中，懲罰系數的選取對算法的收斂性具有較大影響，較小的懲罰系數通常導致懲罰系數收斂緩慢，較大的懲罰系數容易導致決策變量收斂緩慢，由此可見，若懲罰系數選取不當，將會嚴重影響標準ADMM算法的收斂性。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種計及移動式儲能的配電網分布式能量應急調度方法及系統，可以克服傳統模型的不足，為城市配電網提供更加靈活的應急供電方案，同時兼顧經濟的最優性和算法的收斂性，促進城市配電網的良性發展。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種計及移動式儲能的配電網分布式能量應急調度方法，包括以下步驟，

S1，根據移動式儲能的離散能量流特性和交通流特性，構建移動式儲能約束模型；

S2，根據IEEE配電網拓撲結構，構建由柴機、風電、光伏和儲能系統組成以及含移動式儲能接入的配電網約束模型；

S3，以配電網運行成本最小化為目標，以所述配電網約束模型和所述移動式儲能約束模型為約束條件，構建考慮移動式儲能資源的配電網分布式能量應急調度模型；

S4，采用自適應懲罰系數-交替方向乘子法對所述配電網分布式能量應急調度模型進行迭代求解，得到配電網最優應急調度方案。

基于上述一種計及移動式儲能的配電網分布式能量應急調度方法，本發明還提供一種計及移動式儲能的配電網分布式能量應急調度系統。

一種計及移動式儲能的配電網分布式能量應急調度系統，包括以下模塊，

移動式儲能約束模型構建模塊，其用于根據移動式儲能的離散能量流特性和交通流特性，構建移動式儲能約束模型；

配電網約束模型構建模塊，其用于根據IEEE配電網拓撲結構，構建由柴機、風電、光伏和儲能系統組成以及含移動式儲能接入的配電網約束模型；

配電網分布式能量應急調度模型構建模塊，其用于以配電網運行成本最小化為目標，以所述配電網約束模型和所述移動式儲能約束模型為約束條件，構建考慮移動式儲能資源的配電網分布式能量應急調度模型；