一种主动配电网和虚拟电厂协同运行的分布式优化方法技术

本发明专利技术公开了一种主动配电网和虚拟电厂协同优化运行的分布式优化方法，随着分布式能源生产技术在主动配电网中的广泛应用，虚拟电厂常被用来综合管理这些分布式能源。为了使主动配电网和虚拟电厂能协调、经济、安全运行，本发明专利技术基于多参数规划和Benders分解法，公开一种主动配电网和虚拟电厂协同运行的分布式优化运行方法。本发明专利技术将主动配电网和虚拟电厂的协同优化运行问题拆解成一个主问题和多个子问题。主问题是主动配电网的潮流优化问题，子问题是虚拟电厂的潮流优化问题。相比于传统的分布式算法，本算法在迭代次数和计算时间上都有着明显的优势，以分布式计算的方式有效的解决了主动配电网和虚拟电厂协同优化运行问题。

【技术实现步骤摘要】
一种主动配电网和虚拟电厂协同运行的分布式优化方法
本专利技术涉及主动配电网和虚拟电厂之间的协同互动和分布式优化运行领域，具体是一种主动配电网和虚拟电厂协同运行的分布式优化方法。
技术介绍
分布式电源、微网、储能装置、柔性负荷等电网新元素的出现，对配电网的运行与调度提出了新的挑战，主动配电网(activedistributionnetwork，ADN)的概念应运而生。主动配电网是根据电力系统的实际运行状态，以经济性、安全性为目标，对大量接入的分布式电源进行主动管理，能够自适应调节网络、电源、负荷的配电网。主动配电网的建设目标是提升配电网对分布式能源的消纳能力，降低配电网运行过程中的峰谷差和综合网损，满足用户对高品质供用电的定制需求，促进终端用户对电力系统优化运行的主动参与能力，进一步挖掘电力系统的设备利用潜力，有效提升能源综合利用水平。国内外学者从不同角度对主动配电网多源协同优化调度展开了研究，其中虚拟电厂(virtualpowerplant，VPP)被认为是一种有效实现多源协同的控制手段。近年来为深化我国电力体制改革，加快电力市场建设步本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种主动配电网和虚拟电厂协同运行的分布式优化方法，其特征在于,优化方法包括以下步骤：/nS1:主动配电网和虚拟电厂协同优化模型构建；/nS2：构建S1中协同优化模型的紧凑形式；/nS3：计算初始迭代点，求解可行子问题，构建二次型信息交换函数并计算临界区域，并将这些信息反馈给主问题；/nS4：解决退化问题；/nS5：求解不可行子问题，利用Benders分解法中的割集刻画不可行子问题的可行域，并将可行域反馈给主问题，更新主问题的可行域并求解新的最优解；将新的最优解其发送给各个子问题，作为子问题的边界条件，各子问题重新进行独立优化计算。/n

【技术特征摘要】
1.一种主动配电网和虚拟电厂协同运行的分布式优化方法，其特征在于,优化方法包括以下步骤：
S1:主动配电网和虚拟电厂协同优化模型构建；
S2：构建S1中协同优化模型的紧凑形式；
S3：计算初始迭代点，求解可行子问题，构建二次型信息交换函数并计算临界区域，并将这些信息反馈给主问题；
S4：解决退化问题；
S5：求解不可行子问题，利用Benders分解法中的割集刻画不可行子问题的可行域，并将可行域反馈给主问题，更新主问题的可行域并求解新的最优解；将新的最优解其发送给各个子问题，作为子问题的边界条件，各子问题重新进行独立优化计算。


2.根据权利要求1所述的一种主动配电网和虚拟电厂协同运行的分布式优化方法,其特征在于，所述S1具体包括构建以能源生产者的生产成本最小为目标，以设备和系统运行安全性为约束的主动配电网和虚拟电厂协同优化模型；具体模型如下：
目标函数：






式中，Γ表示优化时域区间集合，VPP表示虚拟电厂的集合，GADN表示属于主动配电网的机组，表示属于第j个虚拟电厂的发电机组，和分别表示主动配电网机组有功出力和虚拟电厂中机组的有功出力，c0,i/c1,i/c2,i分别表示发电机i的成本系数；
主动配电网安全约束：






















































虚拟电厂安全约束：





















边界约束：














3.根据权利要求2所述的一种主动配电网和虚拟电厂协同运行的分布式优化方法,其特征在于，所述BusA表示主动配电网的节点集合；BH(m)表示与节点m相连的节点集合；VPP(m)表示连接在主动配电网m节点上的虚拟电厂集合；
Gen(m)表示连接在主动配电网节点m上的发电机组集合；Pmn,t/Qmn,t表示节点mn之间在t时段内的有功/无功功率；Pmn,max/Qmn,max表示节点mn之间的最大有功/无功功率；rmn/xmn表示线路mn的电阻和电抗；Vn/δn分别表示节点n处的电压幅值和相角；Pm,t/Qm,t表示节点m在时段t内的有功/无功净负荷；TPk,t/TQk,t分别表示虚拟电厂k与主动配电网之间的有功/无功交互；TPk,max/TQk,max分别表示虚拟电厂k与主动配电网之间的有功/无功交互最大值；分别表示属于主动配电网的发电机机组i在t时段内的有功/无功出力；SiAND表示主动配电网机组i的最大视在功率；分别表示节点m处在t时段内的有功/无功负荷；pi,min/pi,man分别表示机组i的最小/最大有功出力；ΔT表示调度时间间隔；rupi表示机组i的向上/向下爬坡速率；rui,t/rdit分别表示机组i在t时段内的向上/向下旋转储备容量；SRUtADN/SRDtADN分别在t时段内的系统需求的旋转储备容量。


4.根据权利要求2所述的一种主动配电网和虚拟电厂协同运行的分布式优化方法,其特征在于，所述表示第k个虚拟电厂的发电机组集合；表示第k个虚拟电厂中母线的集合；Root(k)表示第k个虚拟电厂与主动配电网相连的节点的集合；表示虚拟电厂中的机组i在t时段内的有功/无功出力；表示主动配电网机组i的最大视在功率；表示可再生能源i在t时段内的有功出力；表示可再生能源i在t时段内的预测有功出力；σi,t,fore可再生能源i在t时段内预测数据的标准差；η表示置信水平；表示标准高斯分布的累计概率密度函数的反函数；表示第k个虚拟电厂中线路mn上的有功潮流；表示第k个虚拟电厂中线路mn上的有功功率最大值；表示节点m的有功负荷；表示虚拟电厂与主动配电网的联络线交互有功功率；表示虚拟电厂与主动配电网的联络线交互无功功率；表示主动配网与虚拟电厂之间联络线最大有功和无功容量。


5.根据权利要求1所述的一种主动配电网和虚拟电厂协同运行的分布式优化方法,其特征在于，所述S2具体包括：构建S1中协同优化模型的紧凑形式；具体模型如下：






xADN∈XADN(34)


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【专利技术属性】
技术研发人员：吴晨雨，顾伟，周苏洋，吴志，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32