[发明专利]一种多区域全分布式主动配电网经济调度方法

说明书

本发明提出了一种多区域全分布式主动配电网经济调度方法，属于电力系统运行和控制技术领域，该方法包括：1)建立考虑线性化网损与最小弃光成本的主动配电网经济调度模型；2)通过邻居间边界节点通信实现各区域：本地化拟牛顿矩阵迭代初值构造；本地化拟牛顿方向迭代计算；本地化搜索步长计算；3)各区域收敛后通过邻居间通信判断全局是否收敛。本发明方法针对主动配电网运行特征，充分利用点对点通信技术，基于全分布式拟牛顿法，完成主动配电网经济调度的多区域全分布式超线性收敛计算，无需协调中心，提高可靠性，保护各区域隐私，实现即插即用。

技术领域

本发明涉及一种多区域全分布式主动配电网经济调度方法，属于电力系统运行和控制技术领域。

背景技术

随着日益增多的分布式电源、可控负荷以及电动汽车等分布式资源加入配电网中，配电网由过去传统的被动式电网变为了更为主动的形式，配电网中各个用户不再仅仅是消费者而变成了生产消费者，即主动配电网。上述新的配电网形态需要参与者与电网有效互动，也能够消纳分布式可再生能源以及实现即插即用的功能，这使得传统的集中式能量管理方式会受制于计算负担增加与通信延迟问题。同时，配电侧在将来将会呈现多利益主体(例如负荷聚合商)的情况，各主体的数据将具有宝贵的价值，因此隐私保护问题也显得更为凸出，通过邻居间有限的信息通信实现多子系统或区域间的协同优化是非常好的解决思路，但是现今较为成熟的算法大多仅具有线性或次线性收敛特性，对于大系统计算速度还有待提升，研究具有超线性收敛性质的全分布式优化算法显得非常重要。

目前，配电网大多采用集中式或者分解协调的计算方法，因为中心控制器的存在，它们并不能适应未来主动配电网的要求，传统的经济调度方法会遇到计算量大、通信延迟高、信息保护差以及可靠性低等瓶颈。基于点对点通信技术，发展不依赖中心控制器的全分布式方法是一种趋势与必要。因此需要研究具有超线性收敛性的适用于多区域的主动配电网经济调度新方法。

发明内容

本发明的目的是提出一种多区域全分布式主动配电网经济调度方法，以克服已有技术的不足之处，利用点对点通信技术，基于全分布式拟牛顿方法，满足主动配电网多区域经济调度计算的目标，使其实现各区域仅通过邻居间的少量信息交互完成全局优化求解，且可以尽可能减少弃光情况发生，最大化可再生能源使用率。

本发明提出的多区域全分布式主动配电网经济调度方法，包括以下步骤：

(1)建立一个包括最小弃光成本的主动配电网经济调度模型：

该主动配电网经济调度模型的目标函数F为：

其中，T代表对主动配电网进行经济调度的总时间，t代表经济调度总时间中的任意时刻，i为配电网中第i台分布式常规小型发电机，代表配电网中所有分布式常规小型发电机的集合，代表配电网中常规分布式小型发电机的成本函数，该成本函数的计算公式为：其中a_i、b_i和c_i分别为配电网中第i台分布式常规小型发电机的成本参数，a_i、b_i和c_i的取值分别为0.01～1、20～20.5和600～1500，为配电网中第i台分布式常规小型发电机在t时刻的计划有功功率，j为配电网中第j台分布式光伏发电设备代表配电网中分布式光伏发电设备的集合，ω_j为第j台光伏发电设备的弃光惩罚系数，取值为500-1000，代表配电网中分布式光伏发电设备在t时刻的计划有功功率，代表配电网中分布式光伏发电设备在t时刻的预测值；

上述主动配电网经济调度模型的约束条件包括：

a)考虑主动配电网所在网络损耗的潮流平衡约束条件为：