[发明专利]一种多能耦合输配网最优能量流建模及求解方法

权利要求书

1.一种多能耦合输配网最优能量流建模和求解方法，其特征是该方法包括如下步骤：

步骤1：获取系统在调度周期内的基本数据，并通过历史数据挖掘获取规模化风电出力、分布式电源出力和多能源负荷的随机模糊时空序列模型；

步骤2：以输电网与各主动配网在共联节点集合的功率和电压为共享变量，构建静态安全约束下兼顾经济、低碳、可再生能源消纳、降损多目标的体系工程理论动态最优能量流模型；

步骤3：通过随机模糊模拟获取多能源源荷时空序列预测值，判断主动配网的不同运行模式，采用基于近似动态规划与NSGA-II的改进体系工程理论分层优化算法，获取Pareto最优解集、最优折衷解及对应能量流结果。

2.根据权利要求1所述的一种多能耦合输配网最优能量流建模和求解方法，其特征在于，步骤1中要获取输电网、各主动配网、天然气网在调度周期内的基本拓扑结构、支路阻抗和火电机组出力限额的基本信息和数据；并基于对不同时间/地域的风速、光照强度、电/气/热负荷历史数据挖掘与分布参数拟合，获得随机模糊时空序列模型及其机会测度函数描述规模化风电、分布式电源和多能源负荷。

3.根据权利要求1所述的一种多能耦合输配网最优能量流建模和求解方法，其特征在于，步骤2在静态安全约束中考虑了静态安全稳定裕度，主动配网模型中考虑其与天然气网在能量枢纽节点耦合的随机模糊多能源供需平衡与天然气网的安全约束。

4.根据权利要求1所述的一种多能耦合输配网最优能量流建模和求解方法，其特征在于，步骤3中转化双层优化模型以耦合协调求解，在上层输电网优化模型，将共享变量z_t表示为其局部变量η_t，在下层主动配网优化模型中将z_t表示为局部变量μ_t，定义松弛变量c_t＝η_t-μ_t及其罚函数f_π(c_t)＝σc_t，其中σ为随着迭代次数增加而逐渐增大的动态惩罚系数，将f_π(c_t)附加在各目标函数上，使双层优化模型解耦优化并互相约束，通过迭代直至c_t＜ε，获得分解协调优化解。

5.根据权利要求1所述的一种多能耦合输配网最优能量流建模和求解方法，其特征在于，步骤3中体系工程理论分层优化为使主动配网充分发挥自给自足的协调能力及实现其内部分布式可再生能源的消纳，提出确定主动配网三种运行模式的方法，即首先计算初始状态下的主动配网和输电网连接馈线功率P_Li,t，若P_Li,t＜0说明主动配网内部分布式能源发电有富余，则先考虑调用储能装置充电存储，在满足安全约束的前提下，若充分调用储能装置之后仍有富余，则在满足安全及母线功率约束条件的前提下向输电网送电，此时主动配网为电源状态；若初始P_Li,t＞0，说明主动配网不能实现自我供给，则调用储能装置放电供应，若充分调用后仍无法自给自足，则从输电网吸收电功率，主动配网运行于负荷状态；若初始状态下或通过调用储能装置可使得P_Li,t＝0，则视主动配网为孤岛，与输电网解耦运行优化，在上述过程中，若在约束条件下无法实现可再生能源完全消纳，则考虑采用主动管理的手段削减部分出力。

6.根据权利要求1所述的一种多能耦合输配网最优能量流建模和求解方法，其特征在于，步骤3中采用的是基于近似动态规划与NSGA-II的多目标最优能量流算法，采用NSGA-II求取Pareto最优解集，对于Pareto最优解集中的每个非支配解，采用偏小型模糊满意度计算公式计算其每个目标值的满意度，再计算每个非支配解的综合满意度，通过策略迭代近似动态规划选出累加满意度最大的路径，构成多目标动态最优能量流的解。