[发明专利]基于ADMM的分层分布式灵活性资源协调优化调度方法

说明书

本发明涉及一种基于ADMM的分层分布式灵活性资源协调优化调度方法，包括以下步骤：1)根据负荷预测和可再生能源出力获取各区域所需的灵活性备用总容量2)在分布式架构下，建立OPF目标函数；3)求解OPF目标函数得到各区域所需提供的灵活性容量4)根据各区域所需的灵活性备用总容量以及所需提供的灵活性容量确定该区域参与辅助服务的模式，并通过辅助服务的模式实现优化调度；5)在设定的离散时间间隔后更新各区域所需的灵活性备用总容量并重复步骤2)‑4)。与现有技术相比，本发明具有考虑源荷双重不确定性、灵活性上调进行分层、实现电力系统供应侧与需求侧之间的协调互动等优点。

技术领域

本发明涉及电力系统调度技术领域，尤其是涉及一种基于ADMM的分层分布式灵活性资源协调优化调度方法。

背景技术

随着配电网中分布式电源的渗透率不断提高，配电网运行和控制面临诸多新挑战。分布式电源的随机性、不确定性、波动性对电力系统的频率稳定、电压稳定等造成了很大的冲击，因此造成了弃风、弃光等新能源浪费的现象严重，因此如何提高新能源的消纳引起了广泛的关注，而现有的集中式控制成本高、通信要求高、可靠性差，不适应主动配电网的实际需求。

为了防止低压配电网在使用灵活性设备参与辅助服务市场时发生电网阻塞问题，比利时电力和燃气联合运营商Synergrid提出了灵活性设备在分布式架构下参与辅助服务市场的机制，对参与辅助服务市场的灵活性设备进行区域范围的划分和容量的限制。同时为了保护用户的安全隐私问题以及更好的处理DERs的协调管理，充分的挖掘电网中源-荷-储各单元参与电力系统的灵活性平衡调节，促进新能源的就地消纳，因此，有必要研究在分布式架构下对灵活性设备的整合及协调调控，通过完善分布式架构下的辅助服务机制来促进新能源的就地消纳。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于ADMM的分层分布式灵活性资源协调优化调度方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于ADMM的分层分布式灵活性资源协调优化调度方法，包括以下步骤：

1)根据负荷预测和可再生能源出力获取各区域所需的灵活性备用总容量

2)在分布式架构下，建立OPF目标函数；

3)求解OPF目标函数得到各区域所需提供的灵活性容量

4)根据各区域所需的灵活性备用总容量以及所需提供的灵活性容量确定该区域参与辅助服务的模式，并通过辅助服务的模式实现优化调度；

5)在设定的离散时间间隔后更新各区域所需的灵活性备用总容量并重复步骤2)-4)。

所述的OPF目标函数的表达式为：

其中，z_i^BESS为分布式储能单元的启停项，u_i^DG为分布式电源启停项，k_i^l为需求侧灵活性负荷的调控启停项，C_i为第i个分布式单元的成本函数，c_F为灵活性备用容量提供辅助服务所得的收益，Δt为调度的时间段，I为分布式单元集合，包括分布式储能单元、分布式电源和需求侧灵活性负荷，T为总的调度时间。

所述的步骤3)中，通过ADMM算法对OPF目标函数进行求解。

所述的步骤4)中，参与辅助服务的模式包括PFC参与辅助服务模式、SFC参与辅助服务模式和TFC参与辅助服务模式。

当时，参与辅助服务的模式为PFC参与辅助服务模式，在该模式下，只有储能参与调节，则有：