计及IDR的冷热电联供微网与主动配电网联合优化调度方法技术

本发明专利技术公开了一种计及IDR(Integrated Demand Respond，综合需求响应)的冷热电联供微网与主动配电网联合优化调度方法。首先对冷热电联供微网设备建模；然后分别建立主动配电网优化调度模型和计及IDR的冷热电联供微网调度模型；运用机会约束规划处理冷热电联供型微网中新能源及冷热电负荷的随机性；最后，运用一种IATC(Improved Analytical Target Cascading，改进目标级联法)求解计及IDR的冷热电联供微网与主动配电网联合优化调度模型。本发明专利技术提出的方法能有效提升能源利用率，降低系统运行成本，能在保护各自区域隐私的基础上，求取主动配电网和冷热电联供型微网各自最优的经济调度结果。优的经济调度结果。优的经济调度结果。

【技术实现步骤摘要】
计及IDR的冷热电联供微网与主动配电网联合优化调度方法


[0001]本专利技术属于电力系统
，具体涉及一种计及IDR的冷热电联供微网与主动配电网联合优化调度方法。

技术介绍

[0002]冷热电联供型微网不仅可以实现能量的梯级利用，还能提升能源的利用率，引起了国内外广泛的关注。传统配电网由于存在能耗高、自动化水平低等问题，难以适应越来越多的分布式电源接入后管理的新需求。主动配电网凭借其具有灵活的网络拓扑结构的优势，能主动地控制和管理局部的分布式电源。冷热电联供型微网微网的用户侧冷、热、电等负荷均可作为柔性负荷参与其运行调度，且三种负荷同时参与调度的灵活性相比于电力需求响应会更高。若在用户侧引入IDR(综合需求响应Integrated Demand Response)有利于提升能源利用率，降低供用能成本。多个冷热电联供型微网接入主动配电网后，系统经济调度更具复杂性，微网和配网作为不同利益主体，传统集中式调度存在各自区域隐私泄露风险。因此，需要一种新的优化调度方法来解决这个问题。

技术实现思路

[0003]针对上述问题，本专利技术提出了一种计及IDR的冷热电联供微网与主动配电网联合优化调度方法，能够有效提升能源利用率，降低系统的运行成本，实现在保护各自区域隐私的基础下，求取主动配电网和冷热电联供型微网各自最优的经济调度结果。
[0004]本专利技术提出了一种计及IDR的冷热电联供微网与主动配电网联合优化调度方法，具体设计方案如下：
[0005](1)对冷热电联供微网设备建模
[0006](2)建立主动配电网优化调度模型；
[0007](3)建立计及IDR的冷热电联供微网调度模型；
[0008](4)运用机会约束规划处理冷热电联供型微网中新能源及冷热电负荷的随机性；
[0009](5)运用IATC(Improved Analytical Target Cascading，改进目标级联法)求解计及IDR的冷热电联供微网与主动配电网联合优化调度模型。
[0010]进一步的，所述步骤(1)中中冷热电联供微网设备包括风光发电机组、燃气轮机、燃料电池、燃气锅炉、余热锅炉、吸收式制冷机、电制冷机、热交换器、蓄热槽、电动汽车。
[0011]进一步的，所述步骤(2)中建立主动配电网优化调度模型。所述主动配电网优化调度模型的目标函数是总运行成本最小：
[0012]min C
dn
＝C
dg
+C
grid
‑
C
sell
[0013][0014][0015][0016]式中:C
dn
为配网总运行成本，C
dg
为配网发电机组的发电成本， C
grid
为配网从大电网的购电成本，C
sell
为配网向各个微网传送功率的收益；T为调度周期；P
dg,m
(t)为第m台发电机组在时段t的出力；a
dg
、 b
dg
、c
dg
分别为各机组对应的成本系数；N
dg
表示配网机组的数量；P
grid
(t) 为t时段配网向大电网购电的功率，λ
grid
(t)为配网向大电网购电的实时电价；P
ipcc
(t)为t时段由配网向微网i传送的功率，其值为正时表示配网向微网售电，其值为负时表示配网向微网购电；λ
e,i
(t)为配网与微网i间日前市场交易电价；N
mg
为微网数量。
[0017]在步骤(2)中所述主动配电网层的约束条件包括功率平衡约束、发电机组出力上下限约束、机组爬坡约束、与大电网交互功率约束、联络线功率约束，具体如下：
[0018][0019][0020][0021][0022][0023]式中:为配网在时段t的负荷预测值；和为第m台发电机组的有功出力上下限；分别为第m台发电机组的向下和向上爬坡率；为配网与大电网交互功率的上下限；大电网交互功率的上下限；为配网向微网传输功率的上下限。
[0024]进一步的，所述步骤(3)中建立计及IDR的冷热电联供微网调度模型，所述冷热电联供微网优化调度模型的目标函数是总运行成本最小：
[0025]min C
mg,i
＝C
fuel,i
+C
UD,i
+C
om,i
+C
buy,i
+C
IDR,i
[0026]式中:C
mg,i
、C
fuel,i
、C
UD,i
、C
om,i
、C
IDR,i
分别为第i个冷热电联供微网总运行成本、可控机组的燃料费用、可控机组的启动和关停费用之和、设备的总维护费用、综合需求响应的成本。
[0027]步骤(3)中所述冷热电联供微网层的约束条件包括功率平衡约束和IDR运行约束；具体如下：
[0028](1)功率平衡约束
[0029][0030][0031][0032]式中:P
mt,n
(t)、P
fc,n
(t)分别为冷热电联供微网i内第n台燃气轮机、燃料电池电功
率；P
wind
(t)、P
pv
(t)分别表示时段t的风光出力，T
ex,out
(t)、 T
gb
(t)分别表示热交换器和燃气锅炉在时段t的输出功率；P
ac,out
(t)、 P
ec,out
(t)分别表示吸收式制冷机和电制冷机在时段t的输出功率；的输出功率；分别表示电动汽车在时段t充电功率、放电功率；分别表示电动汽车在时段t充电功率、放电功率；分别表示微网i内在时段t在价格型需求响应引导后的电、热、冷负荷；表示x类负荷参与激励型需求响应的实际削减负荷，其中x＝{e,t,c}，依次指电、热、冷负荷；N
mt
、N
fc
、N
ev
分别指燃气轮机、燃料电池、电动汽车的数量。
[0033](2)IDR运行约束
[0034](a)价格型需求响应
[0035][0036]0≤DR
e,up
(t)≤P
e,d
(t)α
up
[0037]0≤DR
e,down
(t)≤P
e,d
(t)α
down
[0038]式中:P
e,d
(t)表示在时段t用户电负荷，DR
e,up
(t)、DR
e,down
(t)分别表示价格型需求响应引导下t时刻增加的负荷量，减少的负荷量；α
up
、α
down
表示最大可转移负荷的比例。
[0039](b)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.计及IDR的冷热电联供微网与主动配电网联合优化调度方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)对冷热电联供微网设备建模；(2)建立主动配电网优化调度模型；(3)建立计及IDR的冷热电联供微网调度模型；(4)运用机会约束规划处理冷热电联供型微网中新能源及冷热电负荷的随机性；(5)运用IATC求解计及IDR的冷热电联供微网与主动配电网联合优化调度模型。2.根据权利要求1所述的计及IDR的冷热电联供微网与主动配电网联合优化调度方法，其特征在于：所述步骤(1)中冷热电联供微网设备包括风光发电机组、燃气轮机、燃料电池、燃气锅炉、余热锅炉、吸收式制冷机、电制冷机、热交换器、蓄热槽、电动汽车。3.根据权利要求1所述的计及IDR的冷热电联供微网与主动配电网联合优化调度方法，其特征在于：所述步骤(2)中建立的所述主动配电网优化调度模型中的目标函数是总运行成本最小，具体为：minC
dn
＝C
dg
+C
grid
‑
C
sellsellsell
式中:C
dn
为配网总运行成本，C
dg
为配网发电机组的发电成本，C
grid
为配网从大电网的购电成本，C
sell
为配网向各个微网传送功率的收益；T为调度周期；P
dg,m
(t)为第m台发电机组在时段t的出力；a
dg
、b
dg
、c
dg
分别为各机组对应的成本系数；N
dg
表示配网机组的数量；P
grid
(t)为t时段配网向大电网购电的功率，λ
grid
(t)为配网向大电网购电的实时电价；P
ipcc
(t)为t时段由配网向微网i传送的功率，其值为正时表示配网向微网售电，其值为负时表示配网向微网购电；λ
e,i
(t)为配网与微网i间日前市场交易电价；N
mg
为微网数量。4.根据权利要求3所述的计及IDR的冷热电联供微网与主动配电网联合优化调度方法，其特征在于：所述步骤(2)中所述主动配电网层的约束条件包括功率平衡约束、发电机组出力上下限约束、机组爬坡约束、与大电网交互功率约束、联络线功率约束；具体如下：力上下限约束、机组爬坡约束、与大电网交互功率约束、联络线功率约束；具体如下：力上下限约束、机组爬坡约束、与大电网交互功率约束、联络线功率约束；具体如下：力上下限约束、机组爬坡约束、与大电网交互功率约束、联络线功率约束；具体如下：力上下限约束、机组爬坡约束、与大电网交互功率约束、联络线功率约束；具体如下：式中:为配网在时段t的负荷预测值；和为第m台发电机组的有功出力上
下限；分别为第m台发电机组的向下和向上爬坡率；为配网与大电网交互功率的上下限；交互功率的上下限；为配网向微网传输功率的上下限。5.根据权利要求1所述的计及IDR的冷热电联供微网与主动配电网联合优化调度方法，其特征在于：所述步骤(3)中建立计及IDR的所述冷热电联供微网调度模型的目标函数是总运行成本最小，具体为：minC
mg,i
＝C
fuel,i
+C
UD,i
+C
om,i
+C
buy,i
+C
IDR,i
式中:C
mg,i
、C
fuel,i
、C
UD,i
、C
om,i
、C
IDR,i
分别为第i个冷热电联供微网总运行成本、可控机组的燃料费用、可控机组的启动和关停费用之和、设备的总维护费用、综合需求响应的成本。6.根据权利要求5所述的计及IDR的冷热电联供微网与主动配电网联合优化调度方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：张柳芳，杨晓辉，吴龙杰，冷正旸，刘康，徐正宏，杨爽，
申请(专利权)人：南昌大学，
类型：发明
国别省市：