[发明专利]一种分布式输电网配电网协同经济调度方法

说明书

本发明涉及电力系统运维的技术领域，更具体地，涉及一种分布式输电网配电网协同经济调度方法，包括：建立网络结构，并基于网络结构建立输配联合经济调度模型；网络结构包括输电网及n个配电网，调度模型包括目标函数和约束条件；基于牛顿法迭代计算方法对F(x)进行外循环迭代求解，同时F_T和中变量进行内循环初值分布式迭代求解；直至外循环迭代满足结束条件时，输电网和配电网n分别输出各自调度结果。本发明在优化计算中引入外环的牛顿法迭代计算和内环分布式迭代计算，将输电网配电网协同动态经济调度优化问题转化为两层迭代问题，由于外层迭代是牛顿法迭代，具有二次收敛性，可以实现输配协同调度优化计算问题的分布式精确高效求解。

技术领域

本发明涉及电力系统运维的技术领域，更具体地，涉及一种分布式输电网配电网协同经济调度方法。

背景技术

随着分布式电源广泛接入配电网，特别是光伏、风电等可再生能源的渗透率提高，配电网对输电网的影响不容忽视，为之带来安全隐患。同时，输电网也对具有分布式电源的配电网联合运行有着重要协调作用。输电网配电网的联合优化大多采用输电网配电网一体化模型拼接的方法完成联合计算，不仅计算量大、求解效率低，同时也需要配电网运营商上传如模型、运行参数和实时数据等海量数据到输电网运营商，通信负担大。另外，由于输电网和配电网分属不同调度系统独立运行，难以对联合模型直接分析，各主体的隐私信息也无法得到保护。因此，需要设计高效的输电网配电网的联合优化解耦计算框架，同时也需要更加适宜的算法来满足快速的迭代需求。

目前，有学者将输电网配电网联合优化问题基于分布式方法求解，即输电网和众多配电网之间只需要交换边界节点信息即可完成计算，各主体内部求解各自子问题，无需共享所有隐私信息。然而，这些方法大多数将原问题分解成多个子问题后多主体间通过边界信息交互分别开展内部优化，但并未从全局角度对联合优化问题进行分析，无法保证获得和集中式模型一致的全局最优解，存在进一步提升经济性的可能；且这些方法大部分已有的分布式方法基于梯度法实现迭代，迭代次数较高，实际应用中无法适应输电网配电网联合优化的快速计算需求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种分布式输电网配电网协同经济调度方法，能够快速获得全局最优调度策略，并能够利用协同优化提高配电网中可再生能源的消纳水平，提高整体系统的经济效益，保证输电网和配电网的安全运行。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

提供一种分布式输电网配电网协同经济调度方法，包括以下步骤：

S10.建立网络结构，并基于所述网络结构建立输配联合经济调度模型；所述网络结构包括输电网及与输电网连接的n个配电网，所述调度模型表示为：

s.t.Ax-b＝0

g(x)≤0

式中，F(x)为目标函数，F_T表示输电网的目标函数，表示接入输电网的配电网n的目标函数，为接入输电网的配电网集合，Ax-b表示有功功率平衡等式约束，g(x)表示运行不等式约束；

S20.基于牛顿法迭代计算方法对F(x)进行外循环迭代求解，同时F_T和中变量进行内循环初值分布式迭代求解；直至外循环迭代满足结束条件时，输电网和配电网n分别输出各自调度结果。

本发明的分布式输电网配电网协同经济调度方法，在输电网配电网联合电力系统的优化计算中引入外环的牛顿法迭代计算和内环分布式迭代计算，将输电网配电网协同动态经济调度优化问题转化为两层迭代问题，由于外层迭代是牛顿法迭代，具有二次收敛性，可以实现输配协同调度优化计算问题的分布式精确高效求解，另外也无需配电网和输电网共享所有隐私信息，减少了数据交换的需求，提高了计算的稳定性。