[发明专利]计及调频备用效益的主动配电网分层分布式优化调度方法

说明书

本发明涉及一种计及调频备用效益的主动配电网分层分布式优化调度方法，包括以下步骤：1)构建基于交互能源机制的分层分布式调度架构；2)以灵活性特征表征分布式资源响应调频辅助服务请求的能力，评估分布式资源与调频辅助服务的匹配程度，将分布式资源映射到调频辅助服务；3)构建计及调频备用收益的联合优化调度模型并采用离散型一致性算法求解得到最优的调度方案。与现有技术相比，本发明具有充分挖掘分布式资源的灵活性和调频效益、保证私密性、减轻计算负担等优点。

技术领域

本发明涉及主动配电网分布式优化调度技术领域，尤其是涉及一种计及调频备用效益的主动配电网分层分布式优化调度方法。

背景技术

中国制定了在2030年前实现“碳达峰”、2060年前实现“碳中和”的新气候目标，构建以新能源为主体的新型电力系统。在向新型电力系统转变的过程中，新能源发电的波动性、间歇性和不确定性对电网调频备用容量提出更高的需求，而传统发电机组占比相对降低意味着可提供的调频备用容量减少。分布式电源(DG)、储能(ES)和柔性负荷(FL)等分布式资源作为主动配电网的灵活性来源，可成为潜力巨大的调频辅助服务提供者。

由于分布式资源单体多、容量小、具有分散性和地理分布特性，可以采用“群内自治、群间协调”的集群调控模式集群内多DER单元协调优化运行，各集群间协同互济，对外呈现集群整体的调节特性，因此有必要整合主动配电网中DER的灵活性，使其为输电网提供调频辅助服务，研究计及调频备用效益的配电网经济优化调度问题。

目前关于配电网联合优化调度方法已有研究考虑的是配电网整体提供的备用容量，没有考虑不同分布式资源灵活性特性的差异，未对聚合的灵活性进一步的划分。此外，集中式调度模式在面对大量DER单元具有很高通信负担重，也存在单元信息隐私等方面的局限性。

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计及调频备用效益的主动配电网分层分布式优化调度方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种计及调频备用效益的主动配电网分层分布式优化调度方法，包括以下步骤：

1)构建基于交互能源机制的分层分布式调度架构；

2)以灵活性特征表征分布式资源响应调频辅助服务请求的能力，评估分布式资源与调频辅助服务的匹配程度，将分布式资源映射到调频辅助服务；

3)构建计及调频备用收益的联合优化调度模型并采用离散型一致性算法求解得到最优的调度方案。

所述的步骤1)中，将主动配电网的调度系统建模为分层多智能体系统，采用双层协调的能量管理模式，上层为协调调度层，由集群智能体构成，各集群智能体之间通过信息和功率交互实现群间协同互济，进而达到配电网功率就地平衡和整体利益的最大化，下层为集群自治层，包括多个单元智能体，即分布式资源单元，每个单元智能体代表一个可控分布式单元，用以评估自身灵活性，与邻接单元进行通信，实现自身经济利益最大化；

协调调度层将交互能源平台各主体沟通协调的价格传递到集群自治层，集群自治层将价格和更新的功率方案反馈到协调调度层，经过交互，在保证底端分布式资源单元私密性的同时，形成共识价格和功率方案，集群管理员根据聚合后调节功率区间，将区域备用容量上报给输电系统运营商；

对于调度系统的通信网络，交互能源平台与各集群智能体采用光纤通信，集群智能体内各单元智能体的本地通讯网采用无线通信，集群智能体之间和单元智能体之间均为双向通信，为保证上下层的通信可靠性，每个集群中选取两个度最大的节点作为主节点，与协调调度层对应的集群智能体进行信息交互，除主节点与集群智能体之间为双向通信外，集群智能体与单元智能体之间为单向的信息采集，集群管理员能够获得本集群所有分布式资源单元的功率信息。