[发明专利]一种源网荷储柔性协调控制和运行优化方法

说明书

一种源网荷储柔性协调控制和运行优化方法，包括如下步骤：建立输电网‑配电网‑设备本地三层柔性协调集中控制架构和配电系统多层柔性协调分布式控制架构；探究配电系统“源‑网‑荷‑储”全面协调互动机制；对配电网源、网、荷、储各端设备进行运行建模，采用基于数据驱动的分布鲁棒方法对不可控分布式发电和负荷的不确定特征进行表征，进而构建了“源‑网‑荷‑储”柔性协调集中优化运行模型和分区分布式优化运行模型，并分别采用CCG算法和ADMM算法进行有效求解。通过本发明，可以实现新一代配电系统柔性协调优化运行。

技术领域

本发明属于配电网柔性协调运行领域，尤其涉及一种考虑新一代配电系统形态特征的“源 -网-荷-储”柔性协调控制和运行优化方法。

背景技术

新一代配电系统呈现功率双向流动、双向不确定性的特征，由单一配电角色向与大电网、用户双向互动的高级配电系统形态转变。同时为了增加清洁能源消纳、适应电动汽车无序充放电，新一代配电系统具有交直流混联配电网、新型电力电子设备、微电网、分布式储能技术、多能互补以及能源互联等应用特征。然而，新一代配电系统面临三项挑战：1)清洁能源消纳不足：潮流的双向流动带来了源网双端不确定性，且间歇式分布式发电的频率调节能力较弱，同时增大了配网电压水平控制的难度；2)运行调控难度大：配电系统目前对泛在分布式灵活性资源的包容性和开放性较低，没有充分利用各端灵活性资源的差异调节特性，其复杂互动机理使电网运行调控难度明显加大；3)与大电网互动匮乏：传统的输配独立调度模式使灵活性资源利用率低，进而导致输电网和配电网都难以充分消纳可再生清洁能源。因此，迫切需要考虑配电系统各端灵活性资源的差异调节特性和复杂多端互动机理，以满足输配协同调度方案为边界约束要求，研究基于输配协同下的配电系统“源-网-荷-储”柔性协调控制技术和优化调度方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种源网荷储柔性协调控制和运行优化方法，包括如下步骤：

步骤一：建立输电网-配电网-设备本地三层柔性协调集中控制架构和配电系统多层柔性协调分布式控制架构；

步骤二：提出配电系统“源-网-荷-储”全面协调互动机制；

步骤三：对配电网源、网、荷、储各端设备进行运行建模，采用基于数据驱动的分布鲁棒方法对不可控分布式发电和负荷的不确定特征进行表征，进而构建“源-网-荷-储”柔性协调集中优化运行模型和分区分布式优化运行模型，所述柔性协调集中优化运行模型采用CCG 算法进行有效求解，所述分区分布式优化运行模型采用ADMM算法进行有效求解。

所述步骤一中的输电网-配电网-设备本地三层柔性协调集中控制架构为：

利用配电系统内部泛在分布式灵活性资源的分布式优化控制能力和集中协调优化能力，在满足传输功率一致性的基础上，由配电网向输电网提供灵活可调度能力，进而实现配电网 -输电网逆向互动；

再配电网需根据输电网的优化协调结果进行指令响应，进而控制下级设备层。

所述步骤一中的配电系统多层柔性协调分布式控制架构为：

通过引入多代理系统形成以下三类Agent，分别为配电网Agent、区域Agent、受控元件 Agent，其中受控元件Agent包含区域内的源、网、荷、储Agent和参与配电网Agent核心协调优化的源、网、荷、储Agent；从而实现区域分布自治和全局协调优化；所述配电网Agent向区域Agent和参与配电网Agent核心协调优化的源、网、荷、储Agent下达调度指令，同时向输电网发送交互协调功率和灵活可调度能力信息；

所述区域Agent与上级配电网Agent和同级参与配电网Agent核心协调优化的源、网、荷、储Agent双向交互协调，与下级区域内的源、网、荷、储Agent进行单方向的优化调度决策。

所述步骤二中的“源-网-荷-储”全面协调互动机制包括：源储互动、源荷互动、源网互动、储网互动、荷网互动。