[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

说明书

本发明涉及一种多能耦合输配网最优能量流建模和求解方法，属能源互联下电力系统日前调度计划研究领域，包括以下步骤：获取系统调度周期内的基本数据，通过历史数据挖掘获取规模化风电、分布式电源及多能源负荷的随机模糊时空序列模型；以输电网与各主动配网在共联节点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、可再生能源消纳和降损的多目标体系工程理论动态最优能量流模型；随机模糊模拟获取多能源源荷预测，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解集、最优折衷解及能量流结果。本发明适应能源互联发展趋势，在满足系统静态安全稳定前提下实现输配各方日前调度综合协调优化。

技术领域

本发明属于能源互联下电力系统日前调度计划研究领域，涉及一种多能耦合输配网最优能量流建模及求解方法。

背景技术

能源互联网背景下，主动配网中分布式可再生能源和能源枢纽的发展有助于实现节能减排和多能源综合高效利用。多能源系统的源荷侧功率注入具有不确定性和明显时空差异，而传统调度方法中禁止配网向输电网倒送功率，导致部分可再生能源难以就地消纳而被削减，因而主动配网与输电网的馈线功率交互是必然趋势。基于此，充分利用输电网为载体，在安全约束下协同调度输电网与各个主动配网，从而促进广域范围内的综合能源的时空互补，对多能源综合利用及可再生能源消纳有一定意义。

在以往的调度模型中常以输电网或配网分别为研究对象，输电网分析时将配网等值为PQ负荷节点，配网分析时将输电网等值为无穷大电源，且不考虑输电网和配网竞争及主动配网内部多能源耦合。近年来已有学者着眼于输、配网的一体化调度问题研究，基于奔德斯分解、体系工程理论等，将其描述为分解协调机组组合优化模型并通过迭代寻优算法求解。电、气、热等多能源通过能源枢纽进行耦合转化与供应，为此有学者开展了相应的能源枢纽建模与调度研究。也有学者立足于天然气网和电力网通过能源枢纽耦合互联的现象，研究了多能源混合能量流的分析方法，并分析网络能量交互信息特征。

综上，研究能源互联下一种多能耦合输配网最优能量流建模及其求解方法，以综合协调输配各方在满足系统静态安全稳定前提下生产费用、污染气体排放、可再生能源消纳以及线路损耗等多目标最优，在现有技术中鲜有报道，却是广域能源互联背景下电力系统日前调度方法的一项必要研究内容。

发明内容

要解决的技术问题：针对现有技术的不足，本发明“一种多能耦合输配网最优能量流建模及求解方法”，提出对能源互联下电力系统源荷侧多能源的多重不确定注入的现象，基于SoS思想构建多能耦合主动配网与输电网集成系统的多目标最优能量流模型并研究其求解步骤方法，旨在为能源互联背景下广域能源时空互补消纳调度方法提供理论参考。

技术方案：一种多能耦合输配网最优能量流建模与求解方法，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、可再生能源消纳和降损的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。

有益效果：本发明适应多能源接入发展趋势，在满足系统静态安全稳定前提下，有效实现输配各方日前调度综合协调优化。

附图说明

图1：本发明一种多能耦合输配网最优能量流建模及求解方法实施流程；

图2：本发明的实例能源系统示意图；

图3：本发明的多目标随机模糊动态最优能量流的求解算法流程图。