恭喜大连理工大学;国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院孙辉获国家专利权
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龙图腾网恭喜大连理工大学;国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院申请的专利一种考虑多利益主体参与的主动配电网分布式调度方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN115459251B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-17发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202211147181.1,技术领域涉及:H02J3/00;该发明授权一种考虑多利益主体参与的主动配电网分布式调度方法是由孙辉;朱宝航;胡姝博;高正男;窦亚楠;金田;卢雪立;袁鹏;张潇桐;马欣彤;孙广宇;赵清松;谢赐戬;付尧;李平设计研发完成,并于2022-09-19向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种考虑多利益主体参与的主动配电网分布式调度方法在说明书摘要公布了:本发明属于电力系统中配电网分布式优化调度领域,提供一种考虑多利益主体参与的主动配电网分布式调度方法。本发明通过对配电网各利益主体提供旋转备用的成本进行分析,提出了一种考虑旋转备用容量分摊的主动配电网两阶段分布式调度方法,该策略中,维持配电网功率平衡所需要的旋转备用容量优先由配电网内部的可控分布式电源提供,使用一致性理论对该调度方法实现了分布式求解。本发明可以有效降低配电网对上级电网的依赖,实现旋转备用供需属地化、功率平衡责任共担,在调度过程中各利益主体自主控制自身出力,充分体现分布式利益主体的意愿。
本发明授权一种考虑多利益主体参与的主动配电网分布式调度方法在权利要求书中公布了:1.一种考虑多利益主体参与的主动配电网分布式调度方法,其特征在于,包括以下步骤: 步骤1.上报负荷日前预测值及备用需求量,通过可再生分布式电源预测日前有功出力,并上报其预测出力和旋转备用需求量; 步骤2.建立主动配电网功率平衡调度模型 步骤3.建立主动配电网旋转备用容量分摊模型 旋转备用成本由两部分组成:容量成本和电量成本; 在做日前计划时,需要考虑提供的旋转备用容量被调用的概率,以决定参与容量分摊的意愿;为体现各利益主体参与容量分摊的意愿,引入旋转备用意愿因子β;对于可控分布式电源,等效成本函数如式11所示;对于柔性负荷,等效成本函数如式12所示; 式中:和分别代表可控分布式电源i和柔性负荷j参与旋转备用容量分摊的意愿,取值在0到1之间,由参与容量分摊的利益主体自身决定其大小,数值越大代表该主体预测旋转备用被调用的可能性越大,参与容量分摊的意愿就越高; 1所述的主动配电网旋转备用容量分摊模型的目标函数如下: 旋转备用分摊原则为由配电网内部可控分布式电源和柔性负荷优先提供旋转备用容量,在满足调节能力约束的条件下,以各可控分布式电源和柔性负荷的总等效成本Cr最小为目标进行容量分摊; 式中:T为调度时段数;NDG为配电网内可控分布式电源数量;NFL为配电网内柔性负荷数量;和分别代表可控分布式电源i和柔性负荷j在第t时段的等效成本函数,根据公式7-12可推导其表达式分别如式14和15所示: 2所述的主动配电网旋转备用容量分摊模型的约束条件如下: 配电网旋转备用容量平衡约束如式16所示; 式中:ΔPt grid为上级电网在第t时段提供的旋转备用容量,若主动配电网内部可调度主体能够满足系统正旋转备用需求,则ΔPt grid=0,若不能满足则缺额部分由上级电网补充;为第t时段常规负荷的备用需求量;为t时段可再生分布式电源k的备用需求量; 可控分布式电源调节能力约束和爬坡约束分别如式17和式18所示; 柔性负荷削减量约束如式19所示; 式中:和分别为柔性负荷j削减量的上下限; 步骤4.采用一致性算法对步骤2第一阶段和步骤3第二阶段所述的主动配电网两阶段日前调度模型进行分布式求解,得到在系统成本最小时各利益主体所提供的日前有功计划出力和分摊的旋转备用容量; 在多智能体系统中,一致性算法无需中心处理器,各智能体仅需通过本地节点与邻接节点少量的交互信息,通过一致性迭代更新本地状态参量,便能使拓扑网络中各节点的状态参量收敛于稳定的共同值;对于系统中的任意相邻节点i和j,随着迭代次数k的增加,当|xi[k]-xj[k]|→0时,则认为所有节点的一致性变量都达到一致;一致性算法的迭代过程为: 式中:n为节点数;k=0,1,…为迭代次数;xi[k+1]为经k+1次迭代后节点i的状态变量;xj[k]为经k次迭代后节点j的状态变量;s[k]为偏差修正量;μ为偏差修正系数;dij为状态转移矩阵系数,代表节点间的通信权重,构造方式为: 式中:ni、nj表示节点i和j的邻居数;Ni表示节点i的邻居节点所构成的集合; 4.1主动配电网功率平衡调度模型求解 基于一致性算法的分布式经济调度的主要思路就是以各成本函数对有功出力的偏导数λ为一致性变量,采用分布式一致性算法求得最优经济调度下等成本微增率;其中需选取一个领导者,以系统功率偏差和电价偏差对整个系统进行牵制控制,即: 式中:k为迭代次数;λi[k+1]为利益主体i经k+1次迭代后的微增成本;λj[k]为利益主体j第k次迭代的微增成本;μ1、μ2为偏差修正系数;ΔP[k]为每次迭代的功率缺额;Δe[k]为利益主体每次迭代的微增成本与上级电网电价的差额; 各利益主体通过式22更新自身一致性变量值,并通过式23计算输出功率: 式中:Pi DG[k]为可控分布式电源i在第k次迭代计算后的有功出力;和分别为可控分布式电源i在第t时段的出力上下限;和分别为对应的一致性变量上下限;计算方式为: 对于上级电网,其一致性变量恒等于电价,因此无需对一致性变量进行迭代,只需根据系统功率差额调整出力即可,即: Pt grid[k+1]=Pt grid[k]+μ1ΔP[k]25 式中:Pt grid[k+1]为上级电网在第t时段经k+1次迭代后的有功出力;Pt grid[k]为上级电网在第t时段第k次迭代的有功出力; 各利益主体根据式22-25计算自身出力,直至系统满足功率平衡,即ΔP[k]=0,所有智能体一致性变量收敛到一致最优值; 4.2主动配电网旋转备用容量分摊模型求解 对于旋转备用分摊模型,一致性变量η选为目标函数对各变量的偏导数,偏差修正量为备用不平衡量,领导者和各跟随者一致性变量的迭代过程如式26所示: 式中:ηi[k+1]为利益主体i经k+1次迭代后的一致性变量;ηj[k]为利益主体j第k次迭代的一致性变量;ΔR[k]为每次迭代的备用缺额; 各可控分布式电源和柔性负荷通过式26更新自身一致性变量值,并分别通过式27和式28计算应分摊的备用容量: 式中:ΔPi DG[k]为可控分布式电源i第k次迭代计算后应分摊的旋转备用容量;和分别为可控分布式电源i在第t时段的出力上下限;ηi,t,max和ηi,t,min分别为对应的可控分布式电源一致性变量上下限;为柔性负荷j第k次迭代计算后应分摊的旋转备用容量;和分别为柔性负荷j在第t时段的出力上下限;ηj,t,max和ηj,t,min分别为对应的柔性负荷一致性变量上下限; 通过式26-28经有限步迭代后便可实现一致性变量趋于一致,实现模型的分布式求解。
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