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[發明專利]一種考慮互動響應的多微網互聯運行協調調度優化方法有效

專利信息
申請號: 201711011128.8 申請日: 2017-10-26
公開(公告)號: CN107958300B 公開(公告)日: 2020-08-04
發明(設計)人: 張有兵;楊曉東;王國烽;吳杭飛;黃飛騰;吳婷 申請(專利權)人: 浙江工業大學
主分類號: G06Q10/04 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06
代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241 代理人: 王利強
地址: 310014 浙江省*** 國省代碼: 浙江;33
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摘要:
搜索關鍵詞: 一種 考慮 互動 響應 多微網互 聯運 協調 調度 優化 方法
【權利要求書】:

1.一種考慮互動響應的多微網互聯運行協調調度優化方法,其特征在于,包括以下步驟:

S1:在日前優化過程,構建微電網群模型,對系統進行初始化并獲取原始數據和優化所需參數,包括價格函數以及有關微電網群參數信息;

S2:建立博弈模型,在博弈設定的策略空間S中隨機生成均衡點初值作為初始凈負荷,各微電網個體根據初始狀態獨立優化決策,求解各自的成本最小化優化策略;

S3:微電網群內進行信息交互,各個微電網將各自獲得的最優策略信息進行共享,并對系統狀態信息進行更新;

S4:由系統判斷是否達到納什均衡,若是,則輸出最終優化集合作為微電網群優化結果;若否,返回步驟S2根據更新后的狀態信息重新進行優化;

S5:進入日內優化階段,根據已有的信息對風光出力及負荷需求進行短時預測,得到日前預測數據;

S6:在單個微電網內,輸入短時日前預測數據,以最小化實際與計劃的凈負荷之差為目標建立優化模型;

S7:以設定時段為周期,設定時間間隔對系統進行滾動優化,以校正凈負荷偏差為目標,對系統進行求解;

S8:求解完成后,選取控制時域內的所有控制變量作為實際調度方案,等待下一優化周期的到來,并重復上述日內優化過程。

2.如權利要求1所述的一種考慮互動響應的多微網互聯運行協調調度優化方法,其特征在于,所述步驟S1中,系統包括以下構成:

S1-1.基本負荷模型:根據其不同的特性負荷分為不可控負荷和可轉移負荷兩類,不可控負荷不參與需求響應;可轉移負荷作為主動負荷參與需求響應,滿足分布式電源消納需求,模型如下:

不可控負荷:第i個微電網的不可控負荷定義如下:

式中:ULi,j表示第i個微電網第j時段不可控負荷總量,j∈[1,2,…,T];N表示微電網總數;T為時間長度,指定為24小時;

可轉移負荷:第i個微電網可轉移負荷定義如下:

式中:TLi,j表示第i個微電網第j時段可轉移負荷總量,j∈[1,2,…,T];

可轉移負荷意味著消費者可以選擇使用的時間,根據當前電價決定用電量,因此可轉移負荷滿足如下特性:

式中:[TLimin,TLimax]是可轉移負荷的功率范圍;[tistart,tiend]是可轉移負荷的時間范圍;Qimin是可轉移負荷的需求量,即設備完成任務的最小耗電量;具體約束如下:

由式(4)可知,TL設備運行時段內,其功率處于允許范圍內;運行結束時,其耗電量應滿足最小耗電量要求才表明該設備已完成工作,TL設備可通過轉移用電時段、同時保證完成工作要求來參與負荷調度響應電網需求;

S1-2.求解系統凈負荷前后變化值,將第i個微電網在第j時段的凈負荷如下所示:

式中,為微電網i在j時刻的凈負荷,這部分負荷需要同配電網或其他微電網之間交易以平衡自身供需功率;和為微電網i在j時刻的儲能充電與放電功率;是第i個微電網的光伏輸出功率;是第i個微電網的風機輸出功率;

考慮到微電網群作為一個系統整體,計所有微電網個體凈負荷之和,作為系統凈負荷:

S1-3.實時電價模型:電力成本與系統負荷成二次函數關系,表示為:

式中:代表微電網群的電力總成本;a、b、c為成本多項式的參數,其中a0和b,c≥0;γ是光伏出力的倒送電價;

由于電力成本應當是一個連續函數,所以設置c=0,成本函數可近似為以下二次函數:

因此實時電價函數近似為:

除此之外,微電網個體的成本由電力成本、用戶補償、蓄電池運行維護費用、新能源補貼以及與其他微網交互收益五部分組成:

式中,KTL、KBESS和KRES分別代表可轉移負荷、儲能系統、新能源出力的成本系數,即單位kW·h儲能充放電量、新能源輸出功率所產生的成本或補貼,其中KTL為負荷轉移補償與負荷轉移平方值之間的比例系數;ρalt為微網與微網之間的交互電價;

存在聯絡線以在微電網與微電網之間交易電能,假設微電網i與其他M個微電網互聯,則微網i中的聯絡線功率具有以下特性:

式中,為聯絡線傳輸功率上限;為第j時段聯絡線停啟狀態,公式(11)表明聯絡線功率滿足傳輸限值約束,為正時,表示該微網向第m微網售出電能,反之表示從第m微網購電,公式(12)則說明對外售出或購入的電能總量應小于自身需求極限。

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