[发明专利]一种城市配电网-热网协同规划方法及系统

说明书

本公开属于电‑热综合能源系统扩展规划技术领域，提供了一种城市配电网‑热网协同规划方法及系统，包括以下步骤：获取基于同一输电网的城市配电网‑热网模型；考虑输电网、城市配电网和城市热网的决策者的不同需求，确定所述城市配电网‑热网模型的目标函数；基于平行分裂加正则项的交替方向乘子法求解所确定的目标函数，得到城市配电网‑热网的协同规划方案。

技术领域

本公开属于电-热综合能源系统扩展规划技术领域，具体涉及一种城市配电网-热网协同规划方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

近年来，随着传统能源污染问题的逐渐显露以及节能减排压力的增长，大力发展可再生能源发电技术、代替传统发电方式已成为不可阻挡的趋势。城市配电网中分布式可再生能源发电渗透率的提高，导致配电网与输电网间传输的潮流更加复杂多变，二者物理耦合性增强。与此同时，热电联产机组以及热泵等能源耦合装置的应用，实现了城市配电网与城市热网的互联互通，提高了能源消费效率。据此，在城市能源网络规划设计过程中，合理计及输电网的耦合作用，实现考虑输电网影响的多个城市配电网-热网协同规划具有重要意义。

在对多个网络协同优化时，由于系统类型与规模的扩大，传统的集中式算法面临着计算压力大、集中决策者无法获得所有网络的具体信息等问题，分布式算法因可以较好地解决这些问题而逐渐兴起。交替方向乘子算法(Alternative Direction MultiplierMethod,简称ADMM)作为分布式算法的一种，由于其较好的收敛特性，近年来在电力系统分布式规划、运行等领域逐渐引起研究人员重视。但是对于三个以上算子的优化问题，直接推广的ADMM至今没有给出收敛性证明。

发明内容

为了解决上述问题，本公开提出了一种城市配电网-热网协同规划方法及系统，建立了综合考虑输电网决策者、城市配电网决策者、城市热网决策者利益的的网络扩展规划模型，同时基于平行分裂加正则项的交替方向乘子法(ADMM with Parallel SplittingAugmented Lagrangian Method,简称PSALM-ADMM)为基础设计了不同网络决策者间的沟通、协同方案，保证各网络决策者在对内部网络进行规划设计的同时兼顾不同网络间的协同能力以及网络整体的发展需求。

根据一些实施例，本公开的第一方案提供了一种城市配电网-热网协同规划方法，采用如下技术方案：

一种城市配电网-热网协同规划方法，包括以下步骤：

获取基于同一输电网的城市配电网-热网模型；

考虑输电网、城市配电网和城市热网的决策者的不同需求，确定所述城市配电网-热网模型的目标函数；

基于平行分裂加正则项的交替方向乘子法求解所确定的目标函数，得到城市配电网-热网的协同规划方案。

作为进一步的技术限定，在所述获取基于同一输电网的城市配电网-热网模型的过程中，收集输电网、城市配电网、城市热网的网络拓扑结构、现有设备状况和历史运行数据信息，依据输电网、城市配电网和城市热网的网络节点功率平衡方程、潮流方程和设备出力上下限方程，构建基于同一输电网的多个城市配电网-热网数学模型。

作为进一步的技术限定，所述基于同一输电网的多个城市配电网-热网数学模型包括输电网模型、配电网模型和热网模型。

作为进一步的技术限定，所述城市配电网-热网模型的目标函数与输电网运行成本、配电网建设成本、配电网运行成本、热网建设成本和热网运行成本有关。

作为进一步的技术限定，在平行分裂增广拉格朗日的预测校正法的基础上加正则项进行限制，得到平行分裂加正则项的交替方向乘子法。