微电网群“集中-分布式”协调优化调度方法
【专利摘要】本发明公开了一种微电网群协调优化调度方法。该方法建立微电网群二层优化调度模型，兼顾微电网群全局目标与各微电网自身局部目标。上层为微电网群调度中心，下层为各微电网调度中心；上层集群调度中心按照全局目标优化计算各微电源发电量作为决策变量，传送给下层各微电网调度中心；微电网调度中心依据自身局部目标，对微电源发电量做出修正；再传送给上层集群调度中心。如此反复修正迭代，直至达到上下层都满意的协调解。本发明提出的微电网群协调优化调度方法，考虑了上下层目标的不一致，通过集群调度中心与微电网调度中心迭代优化、交互修正，从而达到全局与局部目标的协调。该方法适应了微电网群的分布式特点，可实现多个微电网间的协调运行。
【专利说明】微电网群“集中-分布式”协调优化调度方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力优化调度【技术领域】，尤其涉及一种微电网群协调优化调度方法。【背景技术】
[0002]世界范围内持续紧张的能源形势促进了清洁能源的应用与发展。基于可再生能源的分布式发电技术已成为实现能源多样化的研究重点。微电网将地理位置相对集中的分布式电源连接成为一个小型电网，为大规模分布式电源控制提供了一种有效方法。
[0003]随着分布式电源大规模接入，为充分发挥分布式电源效益，有效解决其随机性、波动性带来的相关问题，近年来在微电网的基础上提出了微电网群的概念。微电网群含多个子微电网，每个子微电网中又含类型各异的负荷、分布式电源及储能等资源。微电网群中的各微电网可根据区域特点及自身需求，作为一个整体参与系统运行，可有效发挥其内部分布式电源优势并提高用户供电可靠性。但微电网群内含大量分布式电源，分布式电源种类繁多且出力不稳定，对电力调度提出了更高的要求和挑战。
[0004]微电网群需根据电网需求设立总体运行目标，实现多个微电网间的协调运行；而微电网群中的各微电网又有自身目标，其内部不同种类的分布式电源有着不同的运行特性，微电网中的蓄电池等储能设备既可作为电源，也可作为负荷；这些多样性和灵活性，极大增加了微电网自身调度的难度。如何兼顾微电网群的总体目标与各微电网局部目标利益，如何在微电网群运行时，对这些分布式电源和蓄电池进行合理的调度管理，以保证在不同时段都能满足负荷需求并且获得最理想的经济运行效益，是研究微电网技术的关键问题，也是微电网大规模推广应用面临的实际问题。
[0005]与传统电力调度相比较，微电网群调度具有电源多样性、调度多层次性等特点，传统电力调度结构并不适用于微电网群调度。现有对微电网群调度模式尚未进行系统的研究，也未提出相应的优化调度模型和算法。本发明针对微电网群集中-分布式特点，提出一种协调优化调度模型与算法。
【发明内容】
[0006]为了解决上述技术问题，本发明提供一种微电网群协调优化调度方法。
[0007]其中，针对微电网群上下层各决策者的特点，建立微电网群两层优化调度模型，其中
[0008]上层为微电网群调度中心，根据电网需求设立总体调度目标；
[0009]下层为微电网调度中心，依据各微电网自身特点设立相应目标；
[0010]上下层各决策者通过各自的决策变量采用上下层迭代求解策略实现多个微电网间的协调运行。
[0011]其中，上层微电网群调度中心设立总体调度目标，该层综合考虑环境和经济效益，以发电成本最小及污染排放最小为目标建立微电网群多目标优化调度模型，约束条件包括全局电能平衡约束、各微电源发电功率约束和配电网潮流约束。[0012]其中，下层微电网调度中心依据各微电网自身特点，设立相应的目标函数，其中成本型微电网以发电成本最小为目标；环保型微电网以污染排放最小为目标；自治型微电网以微电网与大电网联络线功率最小为目标，所述微电网调度中心考虑的约束条件包括微电网内部电能平衡约束和各微电源发电功率约束。
[0013]其中，采用上下层交互迭代求解两层优化模型，所述微电网群调度中心为上层，其以微电网群中所有微电源发电功率为决策变量；所述微电网调度中心为下层，其以其内部各微电源、及其与大电网间的联络线功率为决策变量，上层首先求出决策变量的初始解，输入下层；下层各决策者以初始解为起始参考值，进行优化求解，修正初始解，得到修正决策解，返回上层；上层以修正后的决策解为起始参考值，进行优化求解，得到再次修正的决策解，输入下层；上下两层如此反复迭代，直到符合各层迭代终止条件，最终获得各决策者的均衡满意解，实现多个微电网间的协调运行。
[0014]本发明的有益效果在于针对微电网群的分布特点及分层优化理论，提出了微电网群的两层优化调度模型，突破了传统单一层次的电力调度模式，尝试了多决策者的调度算法，可实现多个微电网间的协调运行。此外，该优化方法还可有效提高分布式电源利用率及用户供电可靠性，提高微电网及外部电网运行经济性，具有重要的现实意义。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1微电网群两层优化调度流程图。
【具体实施方式】
[0016]下面参照附图对本发明作进一步详细描述。
[0017]本发明所涉及的微电网群协调优化调度针对微电网群集中-分布式特点，建立微电网群两层优化调度模型，上层为微电网群调度中心，根据电网需求设立总体调度目标；下层为微电网调度中心，依据`各微电网自身特点设立相应目标。上下两层决策者通过各自的决策变量相互影响、相互作用，采用上下层迭代求解策略实现多个微电网间的协调运行，包括:
[0018]上层微电网群调度中心根据电网需求设立总体调度目标，本发明中综合考虑环境和经济效益，以总发电成本最小与总污染排放最小为综合目标，以功率平衡约束、蓄电池能量约束等微约束条件，建立微电网群的多目标优化调度模型。
[0019]目标函数:
【权利要求】
1.一种微电网群协调优化调度方法，其特征在于:针对微电网群上下层各决策者的特点，建立微电网群两层优化调度模型，其中:上层为微电网群调度中心，根据电网需求设立总体调度目标； 下层为微电网调度中心，依据各微电网自身特点设立相应目标； 上下层各决策者通过各自的决策变量采用上下层迭代求解策略实现多个微电网间的协调运行。
2.如权利要求书I所述的微电网群协调优化调度方法，其特征在于:上层微电网群调度中心设立总体调度目标，该层综合考虑环境和经济效益，以发电成本最小及污染排放最小为目标建立微电网群多目标优化调度模型，约束条件包括全局电能平衡约束、各微电源发电功率约束和配电网潮流约束。
3.如权利要求书I所述的微电网群协调优化调度方法，其特征在于:下层微电网调度中心依据各微电网自身特点，设立相应的目标函数,其中成本型微电网以发电成本最小为目标；环保型微电网以污染排放最小为目标；自治型微电网以微电网与大电网联络线功率最小为目标，所述微电网调度中心考虑的约束条件包括微电网内部电能平衡约束和各微电源发电功率约束。
4.如权利要求书I所述的微电网群协调优化调度方法，其特征在于:采用上下层交互迭代求解两层优化模型，所述微电网群调度中心为上层，其以微电网群中所有微电源发电功率为决策变量；所述微电网调度中心为下层，其以其内部各微电源、及其与大电网间的联络线功率为决策变量，上层首先求出决策变量的初始解，输入下层；下层各决策者以初始解为起始参考值，进行优化求解，修正初始解，得到修正决策解，返回上层；上层以修正后的决策解为起始参考值，进行优化求解，得到再次修正的决策解，输入下层；上下两层如此反复迭代，直到符合各层迭代终止条件，最终获得各决策者的均衡满意解，实现多个微电网间的协调运行。
【文档编号】G06Q10/04GK103761586SQ201410047256
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2014年2月11日 优先权日:2014年2月11日
【发明者】喻洁, 冯其芝, 时斌, 吴在军, 窦晓波 申请人:东南大学