一种多微电网系统多时间尺度自适应优化调度方法技术方案

本发明专利技术公开了一种多微电网系统多时间尺度自适应优化调度方法，它包括：构建多微电网系统多时间尺度调度框架和多微电网系统优化调度的自适应架构；基于多时间尺度调度框架和自适应架构构建多时间尺度下多微电网系统自适应协同优化调度模型；采用交替方向乘子法实现模型求解，得到考虑子微电网动态接入或退出多微电网系统的调度结果；所述模型求解包括日前优化调度模型求解与日内优化调度模型求解；能自适应调整调度目标减少多微电网系统内实时动态链接行为或故障事件对多微电网协同优化运行的影响，提高多微电网系统运行的经济韧性和安全稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种多微电网系统多时间尺度自适应优化调度方法
本专利技术属于微电网调度技术，尤其涉及一种多微电网系统多时间尺度自适应优化调度方法。
技术介绍
随着含高渗透率可再生能源的微电网大范围接入配电网，势必一定区域内多个邻近微电网集群形成多微电网系统。通过对多微电网系统内子微电网集群运行进行优化可以有效提高可再生能源的消纳和管控能力；多微电网系统调度过程中，子微电网计划或非计划动态接入或退出多微电网系统的动态链接行为与多微电网系统内部故障都会给多微电网运行管理带来挑战，如何有效管理多微电网系统内子微电网动态链接行为对于有效管理多微电网，提升可再生分布式能源的消纳率有着现实意义。由于多微电网系统优化问题相比单微电网而言规模更大、复杂性更高，如何有效管理多微电网系统运行是多微电网系统研究中亟待解决的难题之一。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：提供一种多微电网系统多时间尺度自适应优化调度方法，以提高多时间尺度下多微电网系统自适应应对子微电网接入或退出的动态链接行为与故障的能力，以提升可再生分布式能源的消纳率。本专利技术采本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多微电网系统多时间尺度自适应优化调度方法，它包括：/n步骤1、构建多微电网系统多时间尺度调度框架和多微电网系统优化调度的自适应架构；/n步骤2、基于多时间尺度调度框架和自适应架构构建多时间尺度下多微电网系统自适应协同优化调度模型，所述多时间尺度下多微电网系统自适应协同优化调度模型包括日前优化调度模型与日内优化调度模型；/n步骤3、采用交替方向乘子法实现模型求解，得到考虑子微电网动态接入或退出多微电网系统的调度结果；所述模型求解包括日前优化调度模型求解与日内优化调度模型求解。/n

【技术特征摘要】
1.一种多微电网系统多时间尺度自适应优化调度方法，它包括：
步骤1、构建多微电网系统多时间尺度调度框架和多微电网系统优化调度的自适应架构；
步骤2、基于多时间尺度调度框架和自适应架构构建多时间尺度下多微电网系统自适应协同优化调度模型，所述多时间尺度下多微电网系统自适应协同优化调度模型包括日前优化调度模型与日内优化调度模型；
步骤3、采用交替方向乘子法实现模型求解，得到考虑子微电网动态接入或退出多微电网系统的调度结果；所述模型求解包括日前优化调度模型求解与日内优化调度模型求解。


2.根据权利要求1所述的一种多微电网系统多时间尺度自适应优化调度方法，其特征在于：步骤1所述构建的多微电网系统多时间尺度调度框架构建方法为：基于模型预测控制的优势，为处理多微电网系统内可再生能源及负荷出力的不确定性，根据可再生分布式电源输出功率预测误差随着预测时间尺度缩短而减小的特点，构建基于模型预测控制方法的多微电网系统日前及日内多时间尺度优化框架。


3.根据权利要求2所述的一种多微电网系统多时间尺度自适应优化调度方法，其特征在于：所述多微电网系统日前多时间尺度优化框架的优化目标包含：最小化多微电网系统整体运行成本、单个子微电网系统能独立控制本地分布式可再生能源供给本地负荷需求和维持互联多微电网系统整体的供需平衡；日前优化调度根据日前多微电网系统的可再生分布式电源与负荷的输出功率预测值；所述日内多时间尺度优化框架采用基于模型预测控制的动态自适应调度方法，各子微电网需满足目标为：以可再生分布式电源及负荷的超短期预测值为基准，通过与其他子微电网的协同合作；跟踪日前调度计划；处理供需的不确定性和当存在子微电网退出多微电网系统或发生故障时，各子微电网能自适应调整日内调度计划应对多微电网系统实时动态链接行为或故障事件。


4.根据权利要求1所述的一种多微电网系统多时间尺度自适应优化调度方法，其特征在于：所述构建多微电网系统优化调度的自适应架构的方法为：为有效应对多微电网系统内子微电网非计划实时退出或接入多微电网系统的动态链接行为，实现多微电网优化调度的自适应管理，建立多微电网系统自适应动态架构；MG-EMC为各子微电网的控制器，IEP为各子微电网之间的信息交互中心，子微电网通过IEP进行信息交互实现多微电网系统整体运行成本最小化；采用无向连通图(M(t),L(t))描述多微电网系统物理链接，L(t)表示多微电网系统物理链接的邻接矩阵，M(t)＝{1,2,…,n}表示构成多微电网的子微电网集合，lij(t)＝1,lij(t)∈L(t),i,j∈M(t)表示子微电网i与j之间存在物理链接，lii(t)＝1表示子微电网i与配电网存在物理链接，信息链接用矩阵E(t)＝[e1(t),…,en(t)]描述，ei(t)＝1为子微电网i与IEP存在信息链接；
日内滚动优化时，子微电网非计划加入或退出多微电网的实时动态链接行为使得多微电网物理与信息链接矩阵的对应元素存在增减与变化，定义动态链接矩阵Y用于描述多微电网系统实时的动态链接行为



当日内调度t＝t0时刻存在N个子微电网加入多微电网时，可以保证原有物理与信息链接矩阵形式不变，只需在原有增广动态链接矩矩阵增加相应的行和列即可，得到增加N个子微电网的增广动态矩阵如式(2)，用表示t＝t0时刻多微电网的物理链接情况，其中，



若存在日内调度t＝t1时刻子微电网i退出多微电网系统，只需删掉增广动态链接矩阵子微电网i所在行和列元素



式(3)中Y(n)(t1)为多微电网系统t＝t1时刻的物理链接情况。


5.根据权利要求1所述的一种多微电网系统多时间尺度自适应优化调度方法，其特征在于：所述日前优化调度模型的构建方法为：
日前调度以最小化多微电网系统的整体运行成本为目标，根据日前负荷、风光可再生能源输出功率预测值，通过优化调度储能、可控分布式电源与负荷的出力，并确定各子微电网间的交互功率、子微电网与配电网的购售电功率，使得多微电网系统整体运行成本最低；
多微电网系统能量管理的动态自适应架构下，各子微电网考虑与其他子微电网进行功率交互的日前目标函数为



式中：CDG,i(t)为子微电网i在t时段可控分布式电源的运行成本，CBE,i(t)为储能运行成本，CDN,i(t)为子微电网i向配电网系统的购售电成本，CDR,i(t)为子微电网i负荷的需求侧响应成本；各子微电网系统单元的调度模型与运行约束条件如下：
可控分布式电源成本为：
CDG,i(t)＝(aDG,iPDG,i(t)+bDG,i)Δt(5)
式中：aDG,i与bDG,i为运行成本系数，可控分布式电源运行约束如下：



式中：与为微电网i的可控分布式电源最大与最小功率约束；
储能系统模型为
CBE,i(t)＝cBE,i(Pc,i(t)ηi+Pd,i(t)/ηi)Δt(7)
式中：cBE,i为子微电网i储能系统单位充放电成本，Pc,i(t)与Pd,i(t)为充放电功率，ηi为储能充放电效率，运行过程中满足的约束如下：












式中：与为子微电网i的储能允许的最大充放电功率，与为子微电网i运行过程中储能的允许的最小与最大剩余容量；式(8)与式(9)为子微电网i的储能充分电功率约束，式(10)与式(11)为子微电网i的储能剩余容量约束；
可平移负荷的需求侧响应模型
各子微电网系统存在可平移负荷，由于负荷平移给用户的补偿成本如下



式(12)中cDR,i为可平移负荷的单位...

【专利技术属性】
技术研发人员：张后谊，林呈辉，高吉普，古庭赟，徐玉韬，代奇迹，刘斌，王宇，赵健，祝健杨，冯成，李博文，冯起辉，李鑫卓，张俊杰，唐赛秋，张历，范强，陈敦辉，
申请(专利权)人：贵州电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：贵州;52