[发明专利]面向能源社区能量管理的配网产消者分布式优化调度方法

说明书

本发明涉及一种面向能源社区能量管理的配网产消者分布式优化调度方法，其特点是：内容包括能源社区调度策略建模、基于ADMM的分布式调度模型和求解：能源社区调度策略建模将潮流、安全等系统运行条件和市场运行机制纳入其中，兼顾经济性与安全性构建能源社区日前优化调度模型；基于ADMM的分布式调度模型和求解采用图论对能、社区配网拓扑进行细化建模，在充分调度局部系统灵活性的同时，通过拓扑关联实现全网贯通，符合电网独立且互联的运营需求，可有效解决大规模产消者优化调度策略求解问题，具有方法科学合理，适用性强，效果佳等优点。

技术领域

本发明涉及能源配置技术领域，是一种面向能源社区能量管理的配网产消者分布式优化调度方法。

背景技术

随着分布式发电技术的迅速发展，兼具电能生产和消费能力的产消者将作为新型利益主体参与市场运行。灵活可控的产消者兼具社会、经济和环境效益。但是，产消者通常分布于系统结构底层，且以自产自消模式为主，对于响应市场电价信息的动力不足；其灵活性资源单体小、位置分散，难以达到参与电力市场的门槛。同时，分布式电源、储能装置、需求侧资源的大量接入为电力系统的安全稳定运行带来了巨大挑战。因此，如何探索新的手段来整合和挖掘局部区域系统的灵活性，实现大规模产消者参与电网友好互动具有重要意义。

在高比例产消者资源环境下，电网管控规模进一步扩大，对实现电网运行的实时分析和调度决策的快速制定提出了新的要求。在应对规模逐渐扩大的产消者优化调度决策问题时，传统集中式方法无法满足电力市场环境下配电网优化调度的需求。分布式优化通过局部信息收集和邻居之间的弱通信就能实现整个系统的优化调度，同时与全局优化相比也更具实效性。虽然现有发明采用了不同于传统集中式方法的分布式方法，但其中一致性算法、博弈论、ADMM等分布式调度方式在迭代求解过程中，需要各主体按照预先顺序解决优化子问题并进行主体间决策结果的通信。同时顺序型迭代难以实现分布式调度的并行化，或是虽可实现并行化，但是存在对模型要求严格、算法参数设置困难等问题，导致算法适用范围较小，缺乏扩展性，降低了分布式算法求解的优势，尚未见与本发明主题相关的文献报道和实际应用。

发明内容

本发明的目的是，克服现有技术的不足，提供一种科学合理，适用性强，效果佳的面向能源社区能量管理的配网产消者分布式优化调度方法。

实现本发明目的采用的技术方案是，一种面向能源社区能量管理的配网产消者分布式优化调度方法，其特征是，它包括以下内容：

1)能源社区调度策略建模

1.1)能源社区辐射状配电网模型

能源社区由内部低压网络和众多产消者组成，产消者包括储能系统(energystorage system，ESS)、光伏发电(photovoltaic，PV)和可控负荷(controllable load，CL)灵活性资源，能源社区通过公共连接点(point of common coupling，PCC)与主网进行功率交互，

为表述配电网拓扑结构，首先将其转换为由节点和支路构成的拓扑结构图，具体原则为：

(a)能源社区中馈电母线视为分支节点，其中PCC视为根节点，馈线末端产消者视为叶节点；

(b)将能源社区配电网中电力线路、母线分段开关线路等视为无向边；

根据(a)和(b)原则，含有N个节点的能源社区配电网通过无向图G(N,E)来表示，在无向图G(N,E)中，与节点i相关的节点集合表示为：

(c)后代节点

(d)祖先节点

(e)叶节点

(f)分支节点