含微電網(wǎng)的配電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及電網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是設(shè)及一種含微電網(wǎng)的配電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在實(shí)際應(yīng)用中，微電網(wǎng)（microgrid，MG)作為充分發(fā)揮分布式電源能效的有效手 段，將分布式電源（dis化ibuted generation,DG)、負(fù)荷、儲(chǔ)能及控制裝置等結(jié)合，形成一個(gè) 獨(dú)立可控的單元，很好的解決了分布式電源并網(wǎng)帶來(lái)的一系列問(wèn)題。隨著微電網(wǎng)技術(shù)的發(fā) 展，配電網(wǎng)中出現(xiàn)越來(lái)越多的微電網(wǎng)，如何調(diào)度含微電網(wǎng)的配電網(wǎng)中的功率流/能量流，實(shí) 現(xiàn)配電網(wǎng)運(yùn)行效益的最大化，成為亟待解決的問(wèn)題。
[0003] 目前的針對(duì)含微電網(wǎng)的配電網(wǎng)的優(yōu)化調(diào)度方法嚴(yán)格限制了配電網(wǎng)與微電網(wǎng)的交 互功率值，沒(méi)有考慮到微電網(wǎng)的可調(diào)節(jié)裕度，使得配電網(wǎng)的優(yōu)化調(diào)度非常受限。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是現(xiàn)有配電網(wǎng)的優(yōu)化調(diào)度方法沒(méi)有考慮到微電網(wǎng)的 可調(diào)節(jié)裕度。 陽(yáng)〇化]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種含微電網(wǎng)的配電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度方法。該方 法包括：
[0006] S1、計(jì)算每一所述微電網(wǎng)的不平衡電量，其中：
[0007] 所述不平衡電量為調(diào)度周期內(nèi)不平衡功率與時(shí)間的積分，所述不平衡功率為相應(yīng) 微電網(wǎng)總可再生能源電源的發(fā)電功率與總負(fù)荷功率之間的差值；
[0008] S2、根據(jù)每一所述不平衡電量計(jì)算相應(yīng)微電網(wǎng)的最大輸出功率和相應(yīng)微電網(wǎng)的最 大輸入功率；
[0009] S3、建立一優(yōu)化模型，該優(yōu)化模型的控制變量為每一配網(wǎng)可控型分布式電源的輸 出功率、每一微電網(wǎng)入口的交互功率和配電網(wǎng)從上級(jí)電網(wǎng)購(gòu)電功率，該優(yōu)化模型的優(yōu)化目 標(biāo)為所述配電網(wǎng)供電成本最小，該優(yōu)化模型的約束條件包括：每一微電網(wǎng)入口的交互功率 的上限值為相應(yīng)微電網(wǎng)的最大輸出功率，且微電網(wǎng)入口的交互功率的下限值為相應(yīng)微電網(wǎng) 的最大輸入功率的負(fù)值；
[0010] S4、根據(jù)所述優(yōu)化模型計(jì)算所述控制變量的最優(yōu)解，并根據(jù)所述最優(yōu)解對(duì)所述配 電網(wǎng)進(jìn)行調(diào)度。
[0011] 可選的，當(dāng)步驟Sl中計(jì)算得到的所述不平衡電量大于0時(shí)，根據(jù)W下公式確定每 一微電網(wǎng)的最大輸出功率：
[001引其中，P。。為所述的微電網(wǎng)的最大輸出功率，Eb歷所述微電網(wǎng)的儲(chǔ)能單元中已儲(chǔ)存 空間電量，AE為所述不平衡電量，T為調(diào)度周期，巧》,為所述微電網(wǎng)中第j臺(tái)可控微電源的 額定容量。
[0014] 可選的，當(dāng)步驟SI中計(jì)算得到的所述不平衡電量大于0時(shí)，根據(jù)W下公式確定每 一微電網(wǎng)的最大輸入功率：
[0016] 其中，Pm為所述的微電網(wǎng)的最大輸入功率，E e。為所述微電網(wǎng)的儲(chǔ)能單元中未儲(chǔ)存 空間電量。
[0017] 可選的，當(dāng)步驟Sl中計(jì)算得到的所述不平衡電量小于0時(shí)，根據(jù)W下公式確定每 一微電網(wǎng)的最大輸出功率：
[0019] 其中，P。。為所述的微電網(wǎng)的最大輸出功率，Eb歷所述微電網(wǎng)的儲(chǔ)能單元中已儲(chǔ)存 空間電量，AE為所述不平衡電量，T為調(diào)度周期，巧^為所述微電網(wǎng)中第j臺(tái)可控微電源的 額定容量。
[0020] 可選的，當(dāng)步驟Sl中計(jì)算得到的所述不平衡電量小于0時(shí)，根據(jù)W下公式確定每 一微電網(wǎng)的最大輸入功率：中
[0022]其中，Pm為所述的微電網(wǎng)的最大輸入功率，E e。為所述微電網(wǎng)的儲(chǔ)能單元中未儲(chǔ)存 空間電量。
[002引可選的，采用下式計(jì)算所述已儲(chǔ)存空間電量Eb郝所述未儲(chǔ)存空間電量E Be:
陽(yáng)02引其中，Eemi。為所述儲(chǔ)能單元中允許儲(chǔ)能電量的下限值，E em。為所述儲(chǔ)能單元中允許 儲(chǔ)能電量的上限值，Eef為所述儲(chǔ)能單元的額定容量，Soct為當(dāng)前時(shí)刻所述儲(chǔ)能單元的儲(chǔ)能 荷電狀態(tài)，即儲(chǔ)能單元剩余電量與容量之比。
[00%] 可選的，所述優(yōu)化模型為：
[002引其中，Ji為配電網(wǎng)的最小供應(yīng)成本，Pmw為配電網(wǎng)與配電網(wǎng)中第i個(gè)微電網(wǎng)之間的 交互功率，Pdw為第i個(gè)配網(wǎng)可控型分布式電源的輸出功率，Pgfd為配電網(wǎng)從上級(jí)電網(wǎng)購(gòu)電 功率，Cdgi為第i個(gè)配網(wǎng)可控型分布式電源的發(fā)電成本，Ce為配電網(wǎng)從上級(jí)電網(wǎng)購(gòu)電的電價(jià)； 當(dāng)Pmu^O時(shí)，Cmgi為配電網(wǎng)從第i個(gè)微電網(wǎng)購(gòu)電的電價(jià)，Pmm《0時(shí)，Cmgi為配電網(wǎng)向第i 個(gè)微電網(wǎng)的饋電的電價(jià)，；
[0029] 優(yōu)化模型的約束條件為：
[0031]-Pm 鳥(niǎo)化Ut I 陽(yáng)0巧〇《Pgrd^Pg噸max 00劉 PDGi_niin《P DGi《P DGiJiiax
[0034] 其中，P^gd為負(fù)荷功率，P歷網(wǎng)損，P。。為第i個(gè)配網(wǎng)可再生能源電源的預(yù)測(cè)發(fā)電 功率，Pwt為第i個(gè)微電網(wǎng)的最大輸出功率，P 1。為第i個(gè)微電網(wǎng)的最大輸入功率，P gftm。、為 配電網(wǎng)從上級(jí)電網(wǎng)購(gòu)電功率的上限，PDW^m。、為第i個(gè)配網(wǎng)可控型分布式電源發(fā)電功率的上 限，Pdwj-m為第i個(gè)配網(wǎng)可控型分布式電源發(fā)電功率的下限。
[0035] 可選的，所述步驟S4中采用W下方法計(jì)算所述控制變量的最優(yōu)解，包括：
[0036]S41、建立表征所述配電網(wǎng)中功率流向的有向拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)，該有向拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)中包括沿 功率流向設(shè)置的1個(gè)第一虛擬節(jié)點(diǎn)、n+m+2個(gè)功率輸出節(jié)點(diǎn)、n+1個(gè)功率輸入節(jié)點(diǎn)和1個(gè)第 二虛擬節(jié)點(diǎn)，其中：
[0037] n為所述配線網(wǎng)中微電網(wǎng)的數(shù)量，m為所述配網(wǎng)可控型分布式電源的數(shù)量；
[003引 n+m巧個(gè)功率輸出節(jié)點(diǎn)包括1個(gè)配網(wǎng)可再生能源電源的功率輸出和節(jié)點(diǎn)、n個(gè)微電 網(wǎng)的功率輸出節(jié)點(diǎn)、m個(gè)配網(wǎng)可控型分布式電源的功率輸出節(jié)點(diǎn)和1個(gè)配電網(wǎng)從上級(jí)電網(wǎng) 購(gòu)電功率輸出節(jié)點(diǎn)，n+m+2個(gè)所述功率輸出節(jié)點(diǎn)分別與所述第一虛擬節(jié)點(diǎn)連接；
[0039] n+1個(gè)所述功率輸入節(jié)點(diǎn)包括n個(gè)微電網(wǎng)的功率輸入節(jié)點(diǎn)、1個(gè)負(fù)荷和網(wǎng)損的功率 輸入節(jié)點(diǎn)，n+1個(gè)所述功率輸入節(jié)點(diǎn)分別與所述第二虛擬節(jié)點(diǎn)連接； W40] 所述的配網(wǎng)可再生能源電源的功率輸出和節(jié)點(diǎn)、所述的配網(wǎng)可控型分布式電源的 功率輸出節(jié)點(diǎn)和所述的配電網(wǎng)從上級(jí)電網(wǎng)購(gòu)電功率輸出節(jié)點(diǎn)中的每一功率輸出節(jié)點(diǎn)分別 與n+1個(gè)所述功率輸入節(jié)點(diǎn)中的每一功率輸入節(jié)點(diǎn)連接，每一微電網(wǎng)的功率輸出節(jié)點(diǎn)與除 了相應(yīng)微電網(wǎng)的功率輸入節(jié)點(diǎn)之外的其他n個(gè)功率輸入節(jié)點(diǎn)中的每一功率輸入節(jié)點(diǎn)連接；
[0041] 每?jī)上噙B節(jié)點(diǎn)之間的有向線段為一連接?。?br>[0042] S42、W每一連接弧的功率流量為優(yōu)化變量，W所有連接弧上的功率流量之和最大 且所有連接弧上的功率流量所產(chǎn)生的費(fèi)用之和最小為優(yōu)化目標(biāo)，建立目標(biāo)函數(shù)；
[0043] 所述目標(biāo)函數(shù)的約束條件是每一連接弧的功率流量大于0且小于相應(yīng)連接弧的 功率容量、每一功率輸出節(jié)點(diǎn)或功率輸入節(jié)點(diǎn)的功率流入量和功率流出量之差為0、及第 一虛擬節(jié)點(diǎn)的功率流出量和第二虛擬節(jié)點(diǎn)的功率流入量均為所有連接弧上的功率流量之 和；
[0044] 每一微電網(wǎng)的功率輸出節(jié)點(diǎn)與所述的負(fù)荷和網(wǎng)損的功率輸入節(jié)點(diǎn)之間的連接弧 的功率容量為相應(yīng)微電網(wǎng)的最大輸出功率；每一微電網(wǎng)的功率輸入節(jié)點(diǎn)與所述第二虛擬節(jié) 點(diǎn)之間的連接弧的功率容量為相應(yīng)微電網(wǎng)的最大輸入功率；
[0045] S43、根據(jù)所述目標(biāo)函數(shù)和所述約束條件，計(jì)算每一所述連接弧的功率流量的最優(yōu) 解；
[0046] S44、根據(jù)所述連接弧的功率流量的最優(yōu)解，計(jì)算配網(wǎng)可控型分布式電源的輸出功 率的最優(yōu)值、微電網(wǎng)入口的交互功率的最優(yōu)值和配電網(wǎng)從上級(jí)電網(wǎng)購(gòu)電功率的最優(yōu)值；
[0047] 可選的，n+m+2個(gè)所述功率輸出節(jié)點(diǎn)中任一功率輸出節(jié)點(diǎn)與所述第一虛擬節(jié)點(diǎn)之 間的連接弧的功率容量為無(wú)窮大；和/或
[0048] 所述的負(fù)荷和網(wǎng)損的功率輸入節(jié)點(diǎn)和n個(gè)微電網(wǎng)的功率輸入節(jié)點(diǎn)中任一功率輸 入節(jié)點(diǎn)與所述的配網(wǎng)可再生能源電源的功率輸出和節(jié)點(diǎn)之間的連接弧的功率容量為所述 所有配網(wǎng)可再生能源電源的預(yù)測(cè)輸出功率的和；和/或
[0049] 所述的負(fù)荷和網(wǎng)損的功率輸入節(jié)點(diǎn)和n個(gè)微電網(wǎng)的功率輸入節(jié)點(diǎn)中任一功率輸 入節(jié)點(diǎn)與所述的配網(wǎng)可控型分布式電源的功率輸出節(jié)點(diǎn)之間的連接弧的功率容量為所述 配網(wǎng)可控型分布式電源的最大輸出功率；和/或
[0050]