含微电网的配电网优化调度方法技术

本发明专利技术涉及一种含微电网的配电网优化调度方法，该方法包括计算每一所述微电网的不平衡电量；计算相应微电网的最大输出功率和相应微电网的最大输入功率；建立以每一配网可控型分布式电源的输出功率、每一微电网入口的交互功率和配电网从上级电网购电功率为控制变量，以所述配电网供电成本最小为优化目标的优化模型；计算所述控制变量的最优解，并根据所述最优解对所述配电网进行调度。本发明专利技术提供的含微电网的配电网优化调度方法中，将微电网的最大输出功率和微电网的最大输入功率的负值作为微电网入口的交互功率的上下限，可见本发明专利技术充分考虑了微电网的可调节裕度，对微电网、微电网拥有商和用户负荷都是有利的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电网
，尤其是涉及一种含微电网的配电网优化调度方法。
技术介绍
在实际应用中，微电网(microgrid，MG)作为充分发挥分布式电源能效的有效手段，将分布式电源(distributedgeneration，DG)、负荷、储能及控制装置等结合，形成一个独立可控的单元，很好的解决了分布式电源并网带来的一系列问题。随着微电网技术的发展，配电网中出现越来越多的微电网，如何调度含微电网的配电网中的功率流/能量流，实现配电网运行效益的最大化，成为亟待解决的问题。目前的针对含微电网的配电网的优化调度方法严格限制了配电网与微电网的交互功率值，没有考虑到微电网的可调节裕度，使得配电网的优化调度非常受限。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是现有配电网的优化调度方法没有考虑到微电网的可调节裕度。为解决上述技术问题，本专利技术提出了一种含微电网的配电网优化调度方法。该方法包括：S1、计算每一所述微电网的不平衡电量，其中：所述不平衡电量为调度周期内不平衡功率与时间的积分，所述不平衡功率为相应微电网总可再生能源电源的发电功率与总负荷功率之间的差值；S2、根据每一所述不平衡电量计算相应微电网的最大输出功率和相应微电网的最大输入功率；S3、建立一优化模型，该优化模型的控制变量为每一配网可控型分布式电源的输出功率、每一微电网入口的交互功率和配电网从上级电网购电功率，该优化模型的优化目标为所述配电网供电成本最小，该优化模型的约束条件包括：每一微电网入口的交互功率的上限值为相应微电网的最大输出功率，且微电网入口的交互功率的下限值为相应微电网的最大输入功率的负值；S4、根据所述优化模型计算所述控制变量的最优解，并根据所述最优解对所述配电网进行调度。可选的，当步骤S1中计算得到的所述不平衡电量大于0时，根据以下公式确定每一微电网的最大输出功率：Pout=EBsT+ΔET+ΣjPSnj]]>其中，Pout为所述的微电网的最大输出功率，EBs为所述微电网的储能单元中已储存空间电量，ΔE为所述不平衡电量，T为调度周期，为所述微电网中第j台可控微电源的额定容量。可选的，当步骤S1中计算得到的所述不平衡电量大于0时，根据以下公式确定每一微电网的最大输入功率：Pin=EBe-ΔETEBs≥ΔE0EBs<ΔE]]>其中，Pin为所述的微电网的最大输入功率，EBe为所述微电网的储能单元中未储存空间电量。可选的，当步骤S1中计算得到的所述不平衡电量小于0时，根据以下公式确定每一微电网的最大输出功率：Pout=EBsT-|ΔE|T+ΣjPSnjEBs≥|ΔE|0EBs<|ΔE|]]>其中，Pout为所述的微电网的最大输出功率，EBs为所述微电网的储能单元中已储存空间电量，ΔE为所述不平衡电量，T为调度周期，为所述微电网中第j台可控微电源的额定容量。可选的，当步骤S1中计算得到的所述不平衡电量小于0时，根据以下公式确定每一微电网的最大输入功率：中Pin=EBe+|ΔE|T]]>其中，Pin为所述的微电网的最大输入功率，EBe为所述微电网的储能单元中未储存空间电量。可选的，采用下式计算所述已储存空间电量EBs和所述未储存空间电量EBe：EBs=SoctEBr-EBminEBe=EBmax-SoctEBr]]>其中，EBmin为所述储能单元中允许储能电量的下限值，EBmax为所述储能单元中允许储能电量的上限值，EBr为所述储能单元的额定容量，Soct为当前时刻所述储能单元的储能荷电状态，即储能单元剩余电量与容量之比。可选的，所述优化模型为：J1=min(Σi∈DGCdgiPDGi+Σi∈MGCmgiPMGi+CBPgrd)]]>其中，J1为配电网的最小供应成本，PMGi为配电网与配电网中第i个微电网之间的交互功率，PDGi为第i个配网可控型分布式电源的输出功率，Pgrd为配电网从上级电网购电功率，Cdgi为第i个配网可控型分布式电源的发电成本，CB为配电网从上级电网购电的电价；当PMGi≥0时，Cmgi为配电网从第i个微电网购电的电价，PMGi≤0时，Cmgi为配电网向第i个微电网的馈电的电价，；优化模型的约束条件为：Σi∈DGPDGi+Σi∈MGPMGi+Pgrd=PLOAD+Ploss-Σi∈UCPUCi]]>-Pin-i<PMGi<Pout-i0≤Pgrd≤Pgrd_maxPDGi_min≤PDGi≤PDGi_max其中，PLoad为负荷功率，Ploss为网损，PUCi为第i个配网可再生能源电源的预测发电功率，Pout为第i个微电网的最大输出功率，Pin为第i个微电网的最大输入功率，Pgrd_max为配电网从上级电网购电功率的上限，PDGi_max为第i个配网可控型分布式电源发电功率的上限，PDGi_min为第i个配网可控型分布式电源发电功率的下限。可选的，所述步骤S4中采用以下方法计算所述控制变量的最优解，包括：S41、建立表征所述配电网中功率流向的有向拓扑网络，该有向拓扑网络中包括沿功率流向设置的1个第一虚拟节点、n+m+2个功率输出节点、n+1个功率输入节点和1个第二虚拟节点，其中：n为所述配线网中微电网的数量，m为所述配网可控型分布式电源的数量；n+m+2个功率输出节点包括1个配网可再生能源电源的功率输出和节点、n个微电网的功率输出节点、m个配网可控型分布式电源的功率输出节点和1个配电网从上级电网购电功率输出节点，n+m+2个所述功率输出节点分别与所述第一虚拟节点连接；n+1个所述功率输入节点包括n个微电网的功率输入节点、1个负荷和网损的功率输入节点，n+1个所述功率输入节点分别与所述第二虚拟节点连接；所述的配网可再生能源电源的功率输出和节点、所述的配网可控型分布式电源的功率输出节点和所述的配电网从上级电网购电功率输出节点中的每一功率输出节点分别与n+1个所述功率输入节点中的每一功率输入节点连接，每一微电网的功率输出节点与除了相应微电网的功率输入节点之外的其他n个功率输入节点中的每一功率输入节点连接；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含微电网的配电网优化调度方法，其特征在于，包括：S1、计算每一所述微电网的不平衡电量，其中：所述不平衡电量为调度周期内不平衡功率与时间的积分，所述不平衡功率为相应微电网中总可再生能源电源的发电功率与总负荷功率之间的差值；S2、根据每一所述不平衡电量计算相应微电网的最大输出功率和相应微电网的最大输入功率；S3、建立一优化模型，该优化模型的控制变量为每一配网可控型分布式电源的输出功率、每一微电网入口的交互功率和配电网从上级电网购电功率，该优化模型的优化目标为所述配电网供电成本最小，该优化模型的约束条件包括：每一微电网入口的交互功率的上限值为相应微电网的最大输出功率，且微电网入口的交互功率的下限值为相应微电网的最大输入功率的负值；S4、根据所述优化模型计算所述控制变量的最优解，并根据所述最优解对所述配电网进行调度。

【技术特征摘要】
1.一种含微电网的配电网优化调度方法，其特征在于，包括：
S1、计算每一所述微电网的不平衡电量，其中：
所述不平衡电量为调度周期内不平衡功率与时间的积分，所述不平衡功率为相应微电网中总可再生能源电源的发电功率与总负荷功率之间的差值；
S2、根据每一所述不平衡电量计算相应微电网的最大输出功率和相应微电网的最大输入功率；
S3、建立一优化模型，该优化模型的控制变量为每一配网可控型分布式电源的输出功率、每一微电网入口的交互功率和配电网从上级电网购电功率，该优化模型的优化目标为所述配电网供电成本最小，该优化模型的约束条件包括：每一微电网入口的交互功率的上限值为相应微电网的最大输出功率，且微电网入口的交互功率的下限值为相应微电网的最大输入功率的负值；
S4、根据所述优化模型计算所述控制变量的最优解，并根据所述最优解对所述配电网进行调度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当步骤S1中计算得到的所述不平衡电量大于0时，根据以下公式确定每一微电网的最大输出功率：
其中，Pout为所述的微电网的最大输出功率，EBs为所述微电网的储能单元中已储存空间电量，ΔE为所述不平衡电量，T为调度周期，为所述微电网中第j台可控微电源的额定容量。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当步骤S1中计算得到的所述不平衡电量大于0时，根据以下公式确定每一微电网的最大输入功率：
其中，Pin为所述的微电网的最大输入功率，EBe为所述微电网的储能单元中未储存空间电量。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当步骤S1中计算得到的所述不平衡电量小于0时，根据以下公式确定每一微电网的最大输出功率：
其中，Pout为所述的微电网的最大输出功率，EBs为所述微电网的储能单元中已储存空间电量，ΔE为所述不平衡电量，T为调度周期，为所述微电网中第j台可控微电源的额定容量。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当步骤S1中计算得到的所述不平衡电量小于0时，根据以下公式确定每一微电网的最大输入功率：
其中，Pin为所述的微电网的最大输入功率，EBe为所述微电网的储能单元中未储存空间电量。
6.根据权利要求3或5所述的方法，其特征在于，采用下式计算所述已储存空间电量EBs和所述未储存空间电量EBe：
其中，EBmin为所述储能单元中允许储能电量的下限值，EBmax为所述储能单元中允许储能电量的上限值，EBr为所述储能单元的额定容量，Soct为当前时刻所述储能单元的荷电状态，即储能单元剩余电量与容量之比。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述优化模型为：
其中，J1为配电网的最小供应成本，PMGi为配电网与配电网中第i个微电网之间的交互功率，PDGi为第i个配网可控型分布式电源的输出功率，Pgrd为配电网从上级电网购电功率，Cdgi为第i个配网可控型分布式电源的发电成本，CB为配电网从上级电网购电的电价；当PMGi≥0时，Cmgi为配电网从第i个微电网购电的电价，PMGi≤0时，Cmgi为配电网向第i个微电网的馈电的电价；
所述优化模型的约束条件为：
-Pin-i<PMGi<Pout-i0≤Pgrd≤Pgrd_maxPDGi_min≤PDGi≤PDGi_max其中，PLoad为负荷功率，Ploss为网损，PUCi为第i个配网可再生能源电源的预测发电功率，Pout为第i个微电网的最大输出功率，Pin为第i个微电网的最大输入功率，...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛焕娜，张晓雪，赵静翔，杨明晧，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11