[发明专利]一种联合储能容量配置与优化运行的微网能量配置方法

权利要求书

1.一种联合储能容量配置与优化运行的微能量配置方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：

①初始化微网系统容量配置与优化运行的技术参数：储能装置的投资年限、单位成本价格、充放电效率、充放电成本系数、荷电状态信息、电网发电机组的发电成本系数，以及两类用户的不舒适度成本系数、切负荷补偿成本系数和供电区间的划分；

②初始化分布式迭代算法参数：初始化迭代次数、迭代步长和收敛准则，以及初始的电价和用户负荷消耗信息；

③建立上层Operator优化目标和下层用户优化目标，其中上层优化目标中Operator需要优化储能的最优容量配置和微网最优运行：

P2:

P1:minδC_I(α_es)+(1-δ)365HE_ω∈Ω[f(α_es,ω)]

其中，

下层优化两类用户的最优用电成本：

p_ui:

p_uj:

储能的一次投资成本函数C_I(α_es)＝c_esα_es，其中α_es为operator决策出的最优容量；

④根据微网社区中Operator与用户具有一致性目标，提出了一种分布式迭代算法联合求解上层微网最优运行和下层的用户最低负载消耗；

利用operator与用户之间的电价和负载消耗的信息交互，提出分布式迭代算法联合求解上层微网最优运行和下层的用户最低负载消耗；其中微网运行问题中的电网购电功率为

将购电功率改写为下式：

采用标准的内点法进行求解；联合下层的用户用电成本函数，采用KKT条件求出operator与用户间传递的电价信息；用户接收到operator发送的电价信息之后，根据更新规则调整用电计划，直到上层优化目标函数与下层优化目标迭代次数达到最大值，或者迭代过程中满足算法的收敛条件，其中收敛停止条件采用电价信息

p^t(k)-p^t(k-1)≤ε；

当电价不在变化时，即最优电价，对应的负载消耗也是最优的，说明operator达到最优运行，同时用户的用电成本也是最低；

⑤Operator根据第二阶段P2的微网最优日运行计划，决策出第一阶段P1的最优整数储能容量配置。

2.根据权利要求1所述的一种联合储能容量配置与优化运行的微能量配置方法，其特征是：所述的步骤①中荷电状态信息是对用户负荷的工作时段划时段调度。

3.根据权利要求1所述的一种联合储能容量配置与优化运行的微能量配置方法，其特征是：所述步骤②中假设用户可以选择不接受Operator的强制调度，但可以在最优用电成本的驱动下调整自身的用电计划，所以初始的负荷值设置为用户负荷的预测值。

4.根据权利要求1所述的一种联合储能容量配置与优化运行的微能量配置方法，其特征是：所述步骤③中的上层优化目标函数按照储能的年投资和日运行两个时间尺度，将上层中的储能容量配置与优化运行问题按两阶段进行求解，其中储能容量是两阶段问题中的耦合变量；另外，上层Operator决策中心与下层用户之间通过智能电表传递电价信息和负载功率消耗信息。

5.根据权利要求1所述的一种联合储能容量配置与优化运行的微能量配置方法，其特征是：所述步骤⑤中的第一阶段P1优化问题包括储能的一次投资和微网的最优运行，储能容量与投资成本是线性增长的，而储能容量的增长与微网的运行成本是非线性下降的；在第二阶段P2微网最优运行条件下，将储能的整数约束松弛为连续约束，然后重新求解问题P1，此时只需要比较最优解的相邻整数解即可。