一种配电网多类型柔性资源集群调控方法技术

本发明专利技术公开了一种配电网多类型柔性资源集群调控方法，通过步骤：获取配电网中风电、光伏及负荷的相关数据，采用聚类算法得到典型场景下风电、光伏和不可调负荷的功率曲线；建立基于纳什谈判理论的配电网多类型柔性资源集群合作博弈模型，将其分解转换为柔性资源集群联盟成本最小化子问题P1和收益分配子问题P2；引入辅助变量，将成本最小化子问题P1和收益分配子问题P2转化为双重耦合模型，并分别采用交替方向乘子法进行分布式求解计算。本方法提高了新能源的本地消纳率，降低了负荷侧柔性资源集群的用电成本，通过柔性资源集群的精细化调控策略便于指导柔性资源集群接入配电网时的优化运行。优化运行。优化运行。

【技术实现步骤摘要】
一种配电网多类型柔性资源集群调控方法


[0001]本专利技术涉及配电网
，尤其涉及一种配电网多类型柔性资源集群调控方法。

技术介绍

[0002]在能源互联网技术和我国新能源政策的推动下，大量柔性资源集群后作为多元化利益主体接入配电网，各购电用户根据发电商的报价和所具备柔性负荷资源的可调用容量在电力市场交易中来选择其最优电量，现有的电力市场用户交易电量分配方法一般是考虑降低购电成本，但是，目前仍存在新能源的本地消纳率低和负荷侧柔性资源集群的用电成本高的问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术所述的一种配电网多类型柔性资源集群调控方法，解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种配电网多类型柔性资源集群调控方法，包括以下步骤：
[0005]S1：获取配电网中风电、光伏及负荷的相关数据，采用聚类算法得到典型场景下风电、光伏和不可调负荷的功率曲线；
[0006]S2：建立基于纳什谈判理论的配电网多类型柔性资源集群合作博弈模型，将其分解转换为2个子问题：柔性资源集群联盟成本最小化子问题P1和收益分配子问题P2；
[0007]S3：引入辅助变量，将成本最小化子问题P1转化为一个双重耦合模型，采用交替方向乘子法进行分布式求解计算；
[0008]S4：引入辅助变量，将收益分配子问题P2转化为一个双重耦合模型，采用交替方向乘子法进行分布式求解计算。
[0009]优选的，所述步骤S1中，获取配电网中风电、光伏及负荷的相关数据具体包括：第i小时风速v
i
、第i小时辐射照度w
i
、线路(i,j)的电阻电抗R
ij
、X
ij
、t时刻节点i的负荷值P
L,i,t
、第i个柔性资源的调节功率上限、P
fr,i,max
和第i个柔性资源的调节功率下限P
fr,i,max
。
[0010]优选的，所述步骤S2中纳什谈判理论为纳什谈判标准模型，所述纳什谈判标准模型表达式如下：
[0011][0012]其中，U
i
为谈判主体的效益；为参与主体合作前的效益，即谈判破裂点。
[0013]11、根据权利要求1所述的一种配电网多类型柔性资源集群调控方法，其特征在于，所述步骤S2中柔性资源集群联盟成本最小化子问题P1的目标函数如下：
[0014][0015]其中，为第i个柔性资源的总调节量，为对应的成本；
[0016]所述柔性资源集群联盟成本最小化子问题P1的目标函数受以下约束：
[0017]1)功率平衡约束，具体如下：
[0018][0019]其中，为新能源出力，为第i个柔性资源的购电功率，分别为储能的充放电功率，为常规负荷值，为柔性资源集群i期望与柔性资源集群j交易的电量；
[0020]2)P2P电能交易约束，具体如下：
[0021][0022]其中，为柔性资源集群i期望与柔性资源集群j交易的电量，为柔性资源集群之间联络线传输功率极限；
[0023]3)能量共享平衡约束，具体如下：
[0024][0025]其中，为柔性资源集群i在时段t参与电能共享所交易的总电量；
[0026]4)交易付款平衡约束，具体如下：
[0027][0028]其中，v
i,t
为柔性资源集群i在时段t参与电能共享所交易的总电量对应的需支付的付款。
[0029]优选的，所述步骤S2中收益分配子问题P2的目标函数如下：
[0030][0031]其中，为参与P2P电能共享前柔性资源集群i的成本，为电能共享成本，为柔性资源集群的调节成本，d
i
为柔性资源集群的议价能力；
[0032]所述收益分配子问题P2的目标函数受以下约束：
[0033]1)电能共享成本约束，具体如下：
[0034][0035]其中，为柔性资源集群i与其他柔性资源集群j在时段t时的电能交易量。如果柔性资源集群i从柔性资源集群j获取能量，反之，则向柔性资源集群j供给电能。为柔性资源集群i需要为交互电量所支付单位电能的价格，为电能共享成本；
[0036]2)能量共享平衡约束，具体如下：
[0037][0038]其中，为柔性资源集群i在时段t参与电能共享所交易的总电量；
[0039]3)收益约束，具体如下：
[0040][0041]其中，为参与P2P电能共享前柔性资源集群i的成本，为电能共享成本，。
[0042]优选的，所述柔性资源集群的议价能力d
i
的计算公式如下：
[0043][0044]其中为各柔性资源集群中供给电能的最大值；为各柔性资源集群中接收电能的最大值，为柔性资源集群在参与优化时域内总体提供的能量，为柔性资源集群在参与优化时域内总体获得的能量，和的具体计算公式如下：
[0045][0046][0047]其中，为柔性资源集群i期望与柔性资源集群j交易的电量。
[0048]优选的，所述步骤S3中的成本最小化子问题P1转化为的一个双重耦合模型如下式所示：
[0049][0050]其中，为柔性资源集群i期望与柔性资源集群j交易的电量，为柔性资源集群j期望与柔性资源集群i交易的电量，当时，表明柔性资源集群i期望与柔性资源集群j之间达成了电能交易共识。
[0051]优选的，所述步骤S4中收益分配子问题P2转化为的一个双重耦合模型如下式所示：
[0052][0053]其中，为柔性资源集群i对子问题1中已求解出的最优交易电量期望的交易电量单价，为柔性资源集群j期望的交易单价，当时，表明柔性资源集群i与柔性资源集群j达成了交易价格共识。
[0054]优选的，所述步骤S3中的所述采用交替方向乘子法进行分布式求解计算具体如下：
[0055]S301：建立子问题P1的增广拉格朗日函数，具体如下；
[0056][0057]其中，是拉格朗日乘子；设置惩罚参数
[0058]S302：每个柔性资源集群通过本地计算更新自己的交易电量策略，集群间仅交换交易电量信息，令k表示迭代次数。在每次迭代中，都执行以下步骤：
[0059]柔性资源集群i通过下式更新其决策
[0060][0061]其他柔性资源集群j接收更新后的决策信息以更新其决策
[0062][0063]重复计算以上两式，直到每个柔性资源集群都在当次迭代中更新其交易电量策略；
[0064]S303：一轮迭代后，拉格朗日乘子按规则更新，如下式所示：
[0065][0066]S304：更新迭代次数k＝k+1；
[0067]S305：判断算法收敛情况，若满足下式则迭代终止，否则返回步骤S2进入下一轮迭代，直至满足收敛条件或者达到设定的最大迭代次数，判断式子如下：
[0068][0069]优选的，所述步骤S4中的所述采用交替方向乘本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种配电网多类型柔性资源集群调控方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：获取配电网中风电、光伏及负荷的相关数据，采用聚类算法得到典型场景下风电、光伏和不可调负荷的功率曲线；S2：建立基于纳什谈判理论的配电网多类型柔性资源集群合作博弈模型，将其分解转换为2个子问题：柔性资源集群联盟成本最小化子问题P1和收益分配子问题P2；S3：引入辅助变量，将成本最小化子问题P1转化为一个双重耦合模型，采用交替方向乘子法进行分布式求解计算；S4：引入辅助变量，将收益分配子问题P2转化为一个双重耦合模型，采用交替方向乘子法进行分布式求解计算。2.根据权利要求1所述的一种配电网多类型柔性资源集群调控方法，其特征在于，所述步骤S1中，获取配电网中风电、光伏及负荷的相关数据具体包括：第i小时风速v
i
、第i小时辐射照度w
i
、线路(i,j)的电阻电抗R
ij
、X
ij
、t时刻节点i的负荷值P
L,i,t
、第i个柔性资源的调节功率上限、P
fr,i,max
和第i个柔性资源的调节功率下限P
fr,i,max
。3.根据权利要求1所述的一种配电网多类型柔性资源集群调控方法，其特征在于，所述步骤S2中纳什谈判理论为纳什谈判标准模型，所述纳什谈判标准模型表达式如下：其中，U
i
为谈判主体的效益；为参与主体合作前的效益，即谈判破裂点。4.根据权利要求3所述的一种配电网多类型柔性资源集群调控方法，其特征在于，所述步骤S2中柔性资源集群联盟成本最小化子问题P1的目标函数如下：其中，为第i个柔性资源的总调节量，为对应的成本；所述柔性资源集群联盟成本最小化子问题P1的目标函数受以下约束：1)功率平衡约束，具体如下：其中，为新能源出力，为第i个柔性资源的购电功率，分别为储能的充放电功率，为常规负荷值，为柔性资源集群i期望与柔性资源集群j交易的电量；2)P2P电能交易约束，具体如下：其中，为柔性资源集群i期望与柔性资源集群j交易的电量，为柔性资源集群之间联络线传输功率极限；3)能量共享平衡约束，具体如下：
其中，为柔性资源集群i在时段t参与电能共享所交易的总电量；4)交易付款平衡约束，具体如下：其中，v
i,t
为柔性资源集群i在时段t参与电能共享所交易的总电量对应的需支付的付款。5.根据权利要求3所述的一种配电网多类型柔性资源集群调控方法，其特征在于，所述步骤S2中收益分配子问题P2的目标函数如下：其中，为参与P2P电能共享前柔性资源集群i的成本，为电能共享成本，为柔性资源集群的调节成本,d
i
为柔性资源集群的议价能力所述收益分配子问题P2的目标函数受以下约束：1)电能共享成本约束，具体如下：其中，为柔性资源集群i与其他柔性资源集群j在时段t时的电能交易量，如果柔性资源集群i从柔性资源集群j获取能量，反之，则向柔性资源集群j供给电能，为柔性资源集群i需要为交互电量所支付单位电能的价格，为电能共享成本；2)能量共享平衡约束，具体如下：其中，为柔性资源集群i在时段t参与电能共享所交易的总电量；3)收益约束，具体如下：其中，为参与P2P电能共享前柔性资源集群i的成本，为电...

【专利技术属性】
技术研发人员：张俊成，谭靖，罗天禄，黎敏，陶毅刚，
申请(专利权)人：广西电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：