[发明专利]高耗能园区与电网交替并行协同优化调度方法

说明书

一种高耗能园区与电网交替并行协同优化调度方法，属于综合能源系统运行与控制技术领域，包括以下步骤：①建立常规发电机组、分布式电源、储能及其他设备的出力模型及负荷预测模型；②分别对园区侧电、热负荷及光伏出力及电网侧风力发电机组进行日前预测；③建立园区综合能源系统群与电网分解协同优化框架；④建立考虑网络安全约束的高耗能园区综合能源系统与电网并行分解协同优化调度模型；⑤建立基于并行交替方向乘子法的求解流程；⑥建立高耗能园区综合能源系统与电网并行分解协同优化调度Matlab平台求解互动流程。本发明为园区综合能源系统群与电网的稳定运行及大规模消纳风电提供技术依据和实用方法。

技术领域

本发明属于电网运行技术领域，尤其涉及一种高耗能园区与电网交替并行协同优化调度方法。

背景技术

园区级综合能源系统由燃气轮机机组、分布式电源设备、辅助供能设备和储能设备构成，燃气轮机机组通过燃烧天然气产生电能，余热通过余热锅炉收集起来，余热通过吸收式制冷机制冷可以供给冷负荷使用，通过换热装置制热可以供给热负荷使用，冷热电联供系统内的蓄冷装置、蓄热装置和蓄电装置可以存储系统内剩余的冷能、热能和电能。通过对燃气轮机产生的余热进行充分利用，能够最大限度的提高系统的多种能源利用效率。

传统配电网的管理模式较为落后，存在对人工调节的依赖性大、自动化水平差、难以拓展功能等问题，难以适应分布式电源接入量逐渐提升及配电网电负荷不断增长的需要将冷热电联供型园区接入主动配电网，研究冷热电联供型

高耗能园区和配电网的经济优化调度对于实际工程项目具有重要的理论指导意义。

目前，有以下两个待进一步探究的问题：①虽然园区和电网分别以不同的利益主体进行建模，但求解时首先以电网的经济性为优先进行一次协调，随后多园区综合能源系统以自身经济性为目标进行二次协调，这种方式无法实现多园区和电网的并行求解；②MCIES多主体分散协调调度中考虑的利益主体不全面，未考虑电网和园区间的利益分配问题。

发明内容

本发明就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种高耗能园区与电网交替并行协同优化调度方法，其为考虑网络安全约束的高耗能园区综合能源系统与电网并行分解协同优化调度，能够更有效和可靠的进行电网和综合能源系统群之间的协调控制，为综合能源系统协调控制提供技术依据和实用方法。该方法针对园区综合能源系统群与电网两个不同的利益主体，搭建区域层和局域层协调框架，建立分解协调控制模型，通过并行交替方向乘子法确定最优策略集，实现电网和园区综合能源系统群的经济稳定运行。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，包括：

建立发电机组、分布式电源、储能及其他设备的出力模型及负荷预测模型。

针对已经建立好的出力模型及负荷预测模型，分别对园区侧电、热负荷及光伏出力及电网侧风力发电机组进行日前预测，作为各园区与电网协同优化调度的基础数据。

建立园区综合能源系统群与电网并行分解协同优化框架。

在协同优化框架的基础上，建立考虑网络安全约束的高耗能园区综合能源系统与电网并行分解协同优化调度模型。

在协同优化调度模型的基础上，建立基于并行交替方向乘子法的求解流程。

针对基于并行交替方向乘子法的求解流程，建立高耗能园区综合能源系统与电网并行分解协同优化调度Matlab平台求解互动流程。

进一步地，(最后一步)对高耗能园区综合能源系统与电网并行分解协同优化调度策略有效性进行仿真分析，验证分层协调的园区综合能源系统群与电网的分解协调策略能够实现园区综合能源系统群与电网的稳定经济运行。

进一步地，所述建立园区综合能源系统群与电网并行分解协同优化框架包括：建立分层分解优化模型来实现电网与园区综合能源系统群的分解协同优化控制：区域层为电网与高耗能园区群的分解协调控制、局域层为高耗能园区的独立优化控制。