[发明专利]一种计及多类电源的主动配电网分布式优化调度算法

说明书

本发明公开了计及多类电源的主动配电网分布式优化调度算法。易于实时提供最佳控制设置、灵活、且不易受到单点故障的影响的有益效果。本发明方法包括：首先给出了主动配电网信息物理分层架构，其次建立了计及多类电源以系统运行成本最小为目标的主动配电网经济调度数学模型；再根据多Agent系统理论和投影算法提出了计及分布式电源容量约束情况下的主动配电网分布式经济调度算法；然后，给出了主动配电网分布式经济调度算法的实施流程；最后，通过仿真分析验证了所提出的方法能够提高主动配电网对可再生能源的消纳能力，提升系统经济性。

技术领域

本发明涉及计及分布式电源配电技术领域，特别是涉及一种计及多类电源的主动配电网分布式优化调度算法。

背景技术

大量分布式风电、光伏发电等新能源接入给主配电网的调度运行带来了很大的挑战，分布式发电和主动配电网(active distribution network，ADN)技术得到越来越多的关注。同时，以光伏和风机为代表的分布式电源大规模的接入，使得配电网从无源网络变成了有源网络，配电网的有功负荷在个电源间的经济分配问题日益突出，因此提高分布式电源的利用率和主动配电网系统的经济运行，保证配电网系统的供电可靠性和电能质量具有重要的经济效益和社会价值。

经济调度(economic dispatch，ED)是研究如何将系统功率需求合理分配给一定机组的问题。现有的大部分经济调度计划都是集中式的，由于需要处理海量数据以及通信系统的重大延迟，集中式方法难以实时提供最佳控制设置。另外，集中式方案通常执行起来很昂贵，不灵活，且易受到单点故障的影响。分布式协同控制策略相比于集中式控制策略具有更好的实时性、鲁棒性以及系统可扩展性，同时也具有更灵活的通信网络布置方式。因此，利用本地信息以及局部通信进行优化控制的分布式方法得到日益广泛的关注与研究。与集中式经济调度相比，分布式经济调度是每个机组即代表一个Agent(智能体)，由多个机组构成的多Agent动态信息物理网络下进行计算的。分布式经济调度不要求每个电力元件都与调度中心进行双向通讯，其通过局部信息交互实现最优经济运行的目的。分布式经济调度的主要思想为将全局运行成本函数分解为每个智能体成本函数之和，各智能体通过与其领域智能体进行信息交互实现本地优化，进而达到全局成本函数最小的目的。多智能体系统特点在于系统中每一个智能体都仅能获取领域智能体的信息，当多个智能体通过通信网络，以给定的通信协议连接在一起时，Agent间通过信息交互进行协调完成系统分配的任务。目前多智能体系统已成功应用于蜂拥控制、无人机编队控制等问题中，在未来信息网络与物理电网高度融合的智能电网，借助多智能体理论，可以实施分布式调度策略。

发明内容

本发明中一种计及多类电源的主动配电网分布式优化调度算法，包括：

建立一种或多种组合形式的电源单元、储能单元以及主网购电的运行成本的最小值表达式；

所述最小值表达式表示为：

式中，Ω_G是同步发电机单元的集合，Ω_B是储能单元的集合，P_G，i是第i个同步发电机的输出功率；P_B，j是第j个储能单元的输出功率，C_G，i(P_G，i)是所述同步发电机单元的运行成本函数，C_B，j(P_B，j)是所述储能单元的运行成本函数，C_grid(P_Grid)是当前主网的购电成本；

式中：P_G，i为同步发电机出力，α_G，i，β_G，i，γ_G，i是所述同步发电机运行成本函数的常数项、一次项、二次项系数，P_grid为主网注入配网的功率；P_price为主网节点成本微增率；