【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种配电网络，特别是涉及一种信息不共享模式下综合能源-交通网系统的耦合运行技术。
技术介绍
1、为了缓解分布式新能源出力的波动性和不确定性，分布式电源、负荷、储能设备等通常以微电网的形式接入配电网中。在微电网中耦合复杂的能源转换设备，包括热电联产设备、燃气锅炉、电储能等，实现不同类型能源的耦合互补、梯级利用。微电网与配电网间的能源交互，通常只是将配电网视作简单的能源提供者。针对配电网和交通耦合系统的耦合运行中，由于电动汽车的大规模接入带来不确定性，因此通常只对配电网运行进行优化，以减少道路堵塞量。
2、然而考虑配电网、天然气网、交通网、微电网中主体间的能量耦合协同运行的研究很少。对中国专利文献进行检索，未找到综合能源网与交通网耦合运行的相关专利。
3、在各方资源深度互动的新型电力系统下，需要重视各个系统网的并网点的功率交互引起的配网潮流变化是否满足配电网供电安全，亟需提出更全面的耦合模型以解决容量配置，同时，由于涉及多主体网的内部特有信息，不适合以共享模式公开参与耦合，因此亟需提出考虑信息不共享模式下的耦合模型以解决优化运行的问题。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是如何通过合适的参数耦合，构建配电网、天然气网、交通网、微电网互动的新型电力系统模型，在部分信息不共享模式下，解决新型电力系统的优化运行问题。
2、本专利技术旨在提供一种信息不共享模式下综合能源-交通网系统的耦合运行方法及耦合系统，通过构建交通子系统模型、微
3、本专利技术提供一种信息不共享模式下综合能源-交通网系统的耦合运行方法，包括以下步骤：获取交通流量特征参数，基于微电网内部结构特征，以综合成本最小化为目标，构建综合能源-交通网系统的耦合系统模型，由交通子系统模型、电-气配网子系统模型和若干个微电网子系统模型耦合构成；对各个子系统模型分别作线性化处理，厘清各个子系统模型间的耦合变量，隐藏不共享特征信息，对电-气配网子系统模型进行一致性约束；基于改进的交替方向乘子法的分布式框架，进行双层迭代耦合方法运算，获取耦合变量数值接近时的最优耦合关系，配置综合能源-交通网系统的设备拓扑运行关系。
4、本专利技术所述的交替方向乘子法为改进的admm算法。
5、本方案中，进一步地，综合能源-交通网系统的耦合系统模型由交通子系统模型、电-气配网子系统模型和若干个微电网子系统模型耦合构建时，应进行以下步骤：获取交通流量特征参数，构建基于用户均衡的交通子系统模型，设置交通子系统约束条件；基于微电网内部结构特征，构建含氢能的微电网子系统模型，设置微电网子系统约束条件；以综合成本最小化为目标，构建电气联合的电-气配网子系统模型，设置电-气配网子系统约束条件。
6、本方案中，进一步地，交通子系统模型与电-气配网子系统模型之间以交通道路的车流量、充电桩与节点进行耦合；微电网子系统模型与电-气配网子系统模型以电-气配网向微电网输送的能源为耦合变量。
7、本方案中，更进一步地，基于用户均衡的交通子系统模型的优化目标在于最小化全社会车辆的额外通勤时间之和，及车流量与分配到各道路的充电车辆的耦合关系、车流量与分配到各道路的非充电车辆的耦合关系；交通子系统模型为：
8、
9、式中：ta,o为道路a的无堵塞时间；tod,o为o-d对的理想通行时间；分别为道路a在时刻t的充电车流量和非充电车流量；qod,t为某一o-d对在时刻t的出行需求。
10、含氢能的微电网子系统模型的优化目标在于最小化年度投资成本、运行成本以及弃风弃光成本，微电网子系统模型为：
11、式中：分别为年度投资成本、运行成本和弃风弃光成本。
12、其约束条件在于微电网每台设备的规划功率和储能的规划容量不能超过上下限，设备的运行功率约束以及储能设备的容量约束，设备的出力波动需要满足其爬坡能力上限，制氢功庇平衡约束，混氢比约束，弃风弃光约束。
13、电气联合的电-气配网子系统模型的优化目标是最小化年度投资成本和运行成本，电-气配网子系统模型为：
14、式中：为投资成本，为典型日场景se下的运行成本，ds为典型日个数，每个典型日的时刻为24h；
15、配电网络运行约束包括交流潮流约束、电压稳定约束、电流载流量约束以及变电站输出功率约束，对其利用二阶锥约束进行凸松弛，约束式为：
16、(2pij,t)2+(2qij,t)2+(iij,t-ui,t)2≤(iij,t+ui,t)2
17、iij,t为线路ij时刻t的电流的平方；ui,t为节点i时刻t的电压的平方；pij,t、qij,t分别为线路(i,j)上的有功、无功功率。
18、本方案中，更进一步地，改进的交替方向乘子法的步骤包括：
19、步骤1：初始化耦合变量的平均值、拉格朗日乘子、惩罚因子；设置收敛判据；设置最大迭代次数和最大求解时间。
20、步骤2：对交通子系统、微电网子系统、电-气配网子系统求解本地优化问题，得到本地耦合变量的值。
21、步骤3：各子系统与相连子系统交换当次迭代求解得到的耦合变量的值，计算其平均值。
22、步骤4：若其平均值收敛条件成立，则迭代停止，并获得最优规划方案；若不成立，则判断迭代次数和求解时间是否超过限值；若未超过，则各子系统更新拉格朗日乘子和惩罚因子，迭代次数递增1并返回到步骤2；若超过最大迭代次数和最大求解时间，则输出当前规划方案。
23、本方案中，更进一步地，针对改进的交替方向乘子法的收敛性，采用双层迭代方法求解非凸化后的耦合系统模型，包括以下步骤：
24、步骤1：固定耦合变量，求解子系统milp模型，得到表征规划结果的二进制变量数值。
25、步骤2：判断与上一次外层结果是否一致；若是，则迭代结束。
26、步骤3：若否，则固定表征规划结果的二进制变量，分布式求解基于admm的耦合系统模型，并返回步骤1。
27、本专利技术还提供一种信息不共享模式下综合能源-交通网系统的耦合系统，包括：综合能源-交通网系统的耦合系统，包含由交通子系统模型模块、电-气配网子系统模型模块和多个微电网子系统模型模块耦合构成的综合能源-交通网系统的耦合系统模型，经运算模块对其迭代耦合运算，控制模块基于最优耦合关系设置耦合系统相关设备的拓扑关系并控制其运行；交通子系统模型模块，通过获取交通流量特征参数，设置交通子系统约束条件，以交通道本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种信息不共享模式下综合能源-交通网系统的耦合运行方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的信息不共享模式下综合能源-交通网系统的耦合运行方法，其特征在于，综合能源-交通网系统的耦合系统模型由交通子系统模型、电-气配网子系统模型和若干个微电网子系统模型耦合构建时，应进行以下步骤：
3.根据权利要求1所述的信息不共享模式下综合能源-交通网系统的耦合运行方法，其特征在于：交通子系统模型与电-气配网子系统模型之间以交通道路的车流量、充电桩与节点进行耦合；微电网子系统模型与电-气配网子系统模型以电-气配网向微电网输送的能源为耦合变量。
4.根据权利要求2所述的信息不共享模式下综合能源-交通网系统的耦合运行方法，其特征在于：基于用户均衡的交通子系统模型的优化目标在于最小化全社会车辆的额外通勤时间之和，及车流量与分配到各道路的充电车辆的耦合关系、车流量与分配到各道路的非充电车辆的耦合关系；交通子系统模型为：
5.根据权利要求1至4任一项所述的信息不共享模式下综合能源-交通网系统的耦合运行方法，其特征在于，改进的交替方向乘子法的步骤包
6.根据权利要求5所述的信息不共享模式下综合能源-交通网系统的耦合运行方法，其特征在于，针对改进的交替方向乘子法的收敛性，采用双层迭代方法求解非凸化后的耦合系统模型，包括以下步骤：
7.一种信息不共享模式下综合能源-交通网系统的耦合系统，其特征在于，包括：
8.根据权利要求7所述的信息不共享模式下综合能源-交通网系统的耦合系统，其特征在于：
9.根据权利要求7所述的信息不共享模式下综合能源-交通网系统的耦合系统，其特征在于：控制模块根据综合能源-交通网系统的耦合系统的各子系统模型并网点潮流变化安全数据，及耦合特征的最优耦合关系进行配置。
10.根据权利要求7至9任一项所述的信息不共享模式下综合能源-交通网系统的耦合系统，其特征在于：
...【技术特征摘要】
1.一种信息不共享模式下综合能源-交通网系统的耦合运行方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的信息不共享模式下综合能源-交通网系统的耦合运行方法，其特征在于，综合能源-交通网系统的耦合系统模型由交通子系统模型、电-气配网子系统模型和若干个微电网子系统模型耦合构建时，应进行以下步骤：
3.根据权利要求1所述的信息不共享模式下综合能源-交通网系统的耦合运行方法，其特征在于：交通子系统模型与电-气配网子系统模型之间以交通道路的车流量、充电桩与节点进行耦合；微电网子系统模型与电-气配网子系统模型以电-气配网向微电网输送的能源为耦合变量。
4.根据权利要求2所述的信息不共享模式下综合能源-交通网系统的耦合运行方法，其特征在于：基于用户均衡的交通子系统模型的优化目标在于最小化全社会车辆的额外通勤时间之和，及车流量与分配到各道路的充电车辆的耦合关系、车流量与分配到各道路的非充电车辆的耦合关系；交通子系统模型...
【专利技术属性】
技术研发人员：张笑演，张利敏，周万鹏，陆文彪，李习华，纪君利，薛天琛，沈立，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司嘉兴供电公司，
类型：发明
国别省市：
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