一种多区域全分布式主动配电网经济调度方法技术

本发明专利技术提出了一种多区域全分布式主动配电网经济调度方法，属于电力系统运行和控制技术领域，该方法包括：1)建立考虑线性化网损与最小弃光成本的主动配电网经济调度模型；2)通过邻居间边界节点通信实现各区域：本地化拟牛顿矩阵迭代初值构造；本地化拟牛顿方向迭代计算；本地化搜索步长计算；3)各区域收敛后通过邻居间通信判断全局是否收敛。本发明专利技术方法针对主动配电网运行特征，充分利用点对点通信技术，基于全分布式拟牛顿法，完成主动配电网经济调度的多区域全分布式超线性收敛计算，无需协调中心，提高可靠性，保护各区域隐私，实现即插即用。

A multi region and fully distributed active distribution network economic scheduling method

The invention provides a multi regional distributed active distribution network economic dispatch method, belonging to the field of operation and control technology of power system, the method includes: 1) the establishment of active distribution network economic dispatch model for linear network loss and minimum discard cost; 2) through the communication boundary nodes to achieve the regional neighbors: localization quasi Newton iterative initial value calculation of matrix structure; quasi Newton direction iterative localization; local search step length calculation; 3) the regional convergence through communication between neighbors in determining the global convergence. The method for active distribution network operation characteristics, make full use of point-to-point communication technology, distributed quasi Newton method based on complete active distribution network economic dispatch of multi regional distributed computing super linear convergence, improve the reliability without coordination center, regional protection, privacy, plug and play.

【技术实现步骤摘要】
一种多区域全分布式主动配电网经济调度方法
本专利技术涉及一种多区域全分布式主动配电网经济调度方法，属于电力系统运行和控制

技术介绍
随着日益增多的分布式电源、可控负荷以及电动汽车等分布式资源加入配电网中，配电网由过去传统的被动式电网变为了更为主动的形式，配电网中各个用户不再仅仅是消费者而变成了生产消费者，即主动配电网。上述新的配电网形态需要参与者与电网有效互动，也能够消纳分布式可再生能源以及实现即插即用的功能，这使得传统的集中式能量管理方式会受制于计算负担增加与通信延迟问题。同时，配电侧在将来将会呈现多利益主体(例如负荷聚合商)的情况，各主体的数据将具有宝贵的价值，因此隐私保护问题也显得更为凸出，通过邻居间有限的信息通信实现多子系统或区域间的协同优化是非常好的解决思路，但是现今较为成熟的算法大多仅具有线性或次线性收敛特性，对于大系统计算速度还有待提升，研究具有超线性收敛性质的全分布式优化算法显得非常重要。目前，配电网大多采用集中式或者分解协调的计算方法，因为中心控制器的存在，它们并不能适应未来主动配电网的要求，传统的经济调度方法会遇到计算量大、通信延迟高、信息保护差以及可靠本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多区域全分布式主动配电网经济调度方法，其特征在于该方法主要步骤如下：(1)建立一个包括最小弃光成本的主动配电网经济调度模型：该主动配电网经济调度模型的目标函数F为：

【技术特征摘要】
1.一种多区域全分布式主动配电网经济调度方法，其特征在于该方法主要步骤如下：(1)建立一个包括最小弃光成本的主动配电网经济调度模型：该主动配电网经济调度模型的目标函数F为：其中，T代表对主动配电网进行经济调度的总时间，t代表经济调度总时间中的任意时刻，i为配电网中第i台分布式常规小型发电机，代表配电网中所有分布式常规小型发电机的集合，代表配电网中常规分布式小型发电机的成本函数，该成本函数的计算公式为：其中ai、bi和ci分别为配电网中第i台分布式常规小型发电机的成本参数，ai、bi和ci的取值分别为0.01～1、20～20.5和600～1500，为配电网中第i台分布式常规小型发电机在t时刻的计划有功功率，j为配电网中第j台分布式光伏发电设备代表配电网中分布式光伏发电设备的集合，ωj为第j台光伏发电设备的弃光惩罚系数，取值为500-1000，代表配电网中分布式光伏发电设备在t时刻的计划有功功率，代表配电网中分布式光伏发电设备在t时刻的预测值；上述主动配电网经济调度模型的约束条件包括：a)考虑主动配电网所在网络损耗的潮流平衡约束条件为：其中，为配电网中节点m与节点h之间线路在t时刻的有功功率，代表配电网中节点n与节点m之间的线路在t时刻的有功功率，代表配电网中节点n与节点m之间的线路在t时刻的有功功率损耗，和分别代表配电网中节点n与节点m间的线路有功功率、无功功率和节点n的电压的历史数据点，和从配电网调度系统的历史数据中获取，rmn代表配电网中节点n与节点m间的线路电阻，代表配电网中节点m在t时刻的有功功率输出，代表配电网中节点m在t时刻的发电机有功功率，为本方法的待求变量，代表配电网中节点m在t时刻的负荷有功功率需求；将上述考虑主动配电网所在网络损耗的潮流平衡约束条件中的待求变量集中，并改写成如下的矩阵形式：Bsx＝b其中，Bs代表扩展邻接矩阵，Bs＝[-ZB]，矩阵Z中的任意元素Zop为：矩阵B中的任意元素Bnu为：x代表所有待求变量的集合，x为一个向量，b代表配电网中节点有功功率的偏差，b为一个向量，b)考虑主动配电网所在网络的不等式约束条件为：主动配电网中常规机组的爬坡约束条件为：其中，μdi和μii分别代表配电网中第i台常规机组的爬升系数和下降系数，Δt为设定的配电网经济调度时间间隔；主动配电网中常规机组有功功率约束条件为：其中，和分别代表配电网中第i台常规机组的有功功率上限和有功功率下限；主动配电网中线路潮流容量约束条件为：其中，和代表配电网中节点n与节点m之间线路潮流的有功功率上/下限；主动配电网中光伏机组有功功率约束条件为：将上述主动配电网所在网络的不等式约束条件写成如下矩阵形式：(2)采用原对偶内点法，将上述主动配电网经济调度模型转换为如下的KKT条件方程：2其中，rpri为KKT条件方程的原始残差，rdual和rcent分别为KKT条件方程的对偶残差和中心残差，Dq表示函数梯度矩阵，λ和ν分别为上述不等式的对偶乘子和等式约束的对偶乘子，γ为计算参数，μ为因子，取值为10，g的取值等于上述不等式约束条件总数Y的两倍；利用数值迭代的方法，求解上述KKT条件方程，定义y＝(x,λ,v),Δy＝(Δx,Δλ,Δv)，则上述KKT条件方程的迭代求解公式为：yk+1＝yk+dkΔyk其中，k为迭代次数，yk代表第k次迭代时y的取值，dk代表第k次迭代时步长的取值，Δyk代表第k次迭代时的搜索方向；根据一阶泰勒展开公式，利用下式得到搜索方向Δyk：Δyk＝-(Drγ(yk))-1rγ(yk)其中，代表二次梯度计算，上标T代表矩阵转置，diag代表取对角矩阵运算，Bs代表扩展邻接矩阵；(3)求解上述KKT条件方程中的y，实现多区域全分布式主动配电网的经济调度，首先对主动配电网中的区域与区域之间的联络线作如下定义：将主动配电网中区域与区域之间的联络线进行区域分配，任意两个区域之间的联络线归属于节点号数较小的区域，包括以下步骤：(3-1)...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴文传，孙宏斌，许桐，郭庆来，
申请(专利权)人：清华伯克利深圳学院筹备办公室，
类型：发明
国别省市：广东,44