本发明专利技术公开了一种基于能量共享的多微网配电系统优化调度方法和装置，考虑微电网之间的能量共享，建立计及过网费的下层多微网系统成本最小化模型，然后综合运行成本最小化和净负荷峰谷差，建立上层配电系统多目标优化模型，利用KKT条件将下层模型转换为上层模型的约束条件，再对上层模型进行求解。解决了现有的针对含多微电网的配电系统优化技术重点关注于微电网与主网的能量交互，未考虑微电网之间和微电网与配电网间的能量交互，导致配电系统的净负荷峰谷差难以得到有效缓解，也无法使得配电系统和多微网系统运行成本得到进一步优化的技术问题。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力系统化，尤其涉及一种基于能量共享的多微网配电系统优化调度方法和装置。
技术介绍
1、在新型电力系统建设背景下，除了源侧大基地的集中式新能源发展形态，配用电侧分布式新能源高比例接入将成为未来新能源快速发展的重要形式。由于分布式新能源具有容量小、数量大、随机性强等显著特征，其高比例接入对配电网的安全运行提出了更高的要求。微电网作为典型的配用电侧供电系统形态，通过聚合分布式电源(distributedgenerator，dg)、储能系统(energy storage system，ess)、柔性负荷等分布式资源，能够通过源荷储智能互动来平抑分布式新能源的出力波动，逐渐发展成为促进分布式新能源规模化消纳的重要手段。
2、微电网技术的不断发展以及先进信息通信技术的应用，地理上相近的多个微电网构成了多微电网系统(multiple micro-grid，mmg)。考虑多微电网系统接入情形，对配电网而言，含多微电网的能量优化调控能够实现其经济运行、保障分布式新能源高效消纳。现有研究针对含多微电网的配电系统优化展开了广泛探索，可总结为如下两个方面：一是单个微电网的自治优化运行，二是多微电网与配电网间的协同运行，相较于单个微电网，多微电网系统中各微电网之间的协调运行能有效弥补不同微电网中分布式电源间歇性和波动性。然而现有技术重点关注于微电网与主网的能量交互，未考虑微电网之间和微电网与配电网间的能量交互，导致配电系统的净负荷峰谷差难以得到有效缓解，也无法使得配电系统和多微网系统运行成本得到进一步优化。
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p>技术实现思路1、本专利技术提供了一种基于能量共享的多微网配电系统优化调度方法和装置，用于解决现有的针对含多微电网的配电系统优化技术重点关注于微电网与主网的能量交互，未考虑微电网之间和微电网与配电网间的能量交互，导致配电系统的净负荷峰谷差难以得到有效缓解，也无法使得配电系统和多微网系统运行成本得到进一步优化的技术问题。
2、有鉴于此，本专利技术第一方面提供了一种基于能量共享的多微网配电系统优化调度方法，包括：
3、获取一天内微电网中各机组不同类型的电源出力，根据电源出力构建微电网中的基本元件模型，其中，电源出力包括光伏发电出力、风力发电出力、微型燃气轮机出力和储能元件出力，基本元件模型包括光伏发电机、风力发电机、微型燃气轮机和储能元件；
4、以微电网日运行成本最小为目标函数，以各机组出力约束、储能电池约束以及功率平衡约束为约束条件，构建单个微电网优化运行模型；
5、对于含n个微电网的多微电网系统，考虑微电网之间的能量交换以及微电网与配电网之间的功率交互、计及向配电网运营商支付的过网费、考虑功率平衡、微电网间能量共享和联络线功率平衡约束，在单个微电网优化运行模型的基础上建立下层多微网系统运行成本最小化模型，其中，n为不小于2的整数；
6、以运行成本最小化和降低系统净负荷峰谷差为优化目标，以功率平衡约束、分布式电源出力约束、可平移负荷约束和线路潮流约束为约束条件，建立上层配电系统多目标优化模型；
7、采用加权求和法将上层配电系统多目标优化模型转化为单目标优化模型，构建下层模型的拉格朗日函数，基于下层多微网系统运行成本最小化模型的kkt互补松弛条件，将下层多微网系统运行成本最小化模型转换为上层配电系统多目标优化模型的约束条件，利用big-m法将转化后的双层模型中的非线性项线性化，形成单层混合整数线性规划模型，对单层混合整数线性规划模型进行求解，根据最优解进行多微网配电系统优化调度。
8、可选地，单个微电网优化运行模型为：
9、cmg＝cmt+com-iad
10、cmt＝cmt,fuel+cmt,eni
11、
12、
13、
14、
15、
16、
17、
18、其中，cmg为微电网日运行总成本，cmt为微电网可控机组发电成本，com为微电网系统运维成本，iad为微电网与配电网之间的功率交互收益，cmt,fuel为微型燃气轮机的发电成本，cmt,eni为微型燃气轮机的污染排放惩罚成本，am、bm和cm分别为微型燃气轮机的发电成本系数，为微型燃气轮机的输出功率，k为微源种类数，αep为单位污染物排放成本，βep为排放量，为微电网内第k种微源的维护成本系数，为微电网内第k种微源在t时段的发电功率，为微电网在时段t向配电网的售电电价，为微电网在时段t从配电网的购电电价，为售电功率，为购电功率，为t时段微电网的电负荷，为t时段光伏发电机的输出功率，为t时段风力发电机的输出功率，为t时段微电网中储能系统的充电功率大小，为t时段微电网中储能系统的放电功率大小，为微燃气轮机出力上限，为微型燃气轮机出力下限，为t时段光伏发电出力上限，为t时段光伏发电出力下限，为t时段风力发电出力上限，为t时段风力发电出力下限，为储能系统最大允许充电功率，为储能系统最大允许放电功率，soct为储能系统t时段的荷电状态，socmax为储能系统的荷电状态上限，socmin为储能系统的荷电状态下限，t是总时长。
19、可选地，下层多微网系统运行成本最小化模型为：
20、cmmg＝cmtn+comn+cessn+cnet-imdn
21、
22、
23、
24、
25、
26、
27、
28、
29、
30、其中，cmmg为多微网系统运行总成本，cmtn为多微网系统的可控机组发电成本，n为微电网数量，cmt,∑fuel为多微网系统的微型燃气轮机的总发电成本，cmt,∑eni为多微网系统的微型燃气轮机的污染排放惩罚成本，am,n、bm,n和cm,n为第n个微电网的微型燃气轮机的发电成本系数，为第n个微电网微型燃气轮机在时段t的输出功率，comn为多微网系统的运维成本，为第n个微电网内第k种微源的维护成本系数，为第n个微电网内第k种微源在t时段的发电功率，λ为单位功率网络使用费用，pnm,t为t时段第n个微电网与第m个微电网的共享功率，imdn为多微电网系统与配电网之间的功率交互收益，为微电网在时段t向配电网的售电电价，为微电网在时段t从配电网的购电电价，为第n个微电网的售电功率，为第n个微电网的购电功率，为t时段微电网的电负荷，为t时段第n个微电网光伏发电机的输出功率，为t时段第n个微电网风力发电机的输出功率，为t时段第n个微电网中储能系统的充电功率大小，为t时段第n个微电网中储能系统的放电功率大小，为第n个微电网与第m个微电网的共享功率上限，为第n个微电网与第m个微电网的共享功率下限，为第n个微电网与配电网联络线交互功率的上限，为第n个微电网与配电网联络线交互功率的下限。
31、可选地，上层配电系统多目标优化模型为：
32、
33、cdso＝cgrid+cndg+cndr+ctra<本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种基于能量共享的多微网配电系统优化调度方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于能量共享的多微网配电系统优化调度方法，其特征在于，单个微电网优化运行模型为：
3.根据权利要求2所述的基于能量共享的多微网配电系统优化调度方法，其特征在于，下层多微网系统运行成本最小化模型为：
4.根据权利要求3所述的基于能量共享的多微网配电系统优化调度方法，其特征在于，上层配电系统多目标优化模型为：
5.根据权利要求4所述的基于能量共享的多微网配电系统优化调度方法，其特征在于，单目标优化模型为：
6.一种基于能量共享的多微网配电系统优化调度装置，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的基于能量共享的多微网配电系统优化调度装置，其特征在于，单个微电网优化运行模型为：
8.根据权利要求6所述的基于能量共享的多微网配电系统优化调度装置，其特征在于，下层多微网系统运行成本最小化模型为：
9.根据权利要求8所述的基于能量共享的多微网配电系统优化调度装置，其特征在于，上层配电系统多目标优化模型为：
10.根据权利要求9所述的基于能量共享的多微网配电系统优化调度装置，其特征在于，单目标优化模型为：
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【技术特征摘要】
1.一种基于能量共享的多微网配电系统优化调度方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于能量共享的多微网配电系统优化调度方法，其特征在于，单个微电网优化运行模型为：
3.根据权利要求2所述的基于能量共享的多微网配电系统优化调度方法，其特征在于，下层多微网系统运行成本最小化模型为：
4.根据权利要求3所述的基于能量共享的多微网配电系统优化调度方法，其特征在于，上层配电系统多目标优化模型为：
5.根据权利要求4所述的基于能量共享的多微网配电系统优化调度方法，其特征在于，单目标优化模型为：
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【专利技术属性】
技术研发人员：李冠桥，谈赢杰，肖东裕，白浩，刘军，郭祚刚，沈瑞锡，钟振鑫，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司惠州供电局，
类型：发明
国别省市：
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