[发明专利]考虑交互功率控制和双边竞价交易的多微电网双层优化调度方法

权利要求书

1.考虑交互功率控制和双边竞价交易的多微电网双层优化调度方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1：各个微电网中央控制器向调度中心上报风电出力光伏出力负荷的预测数据；

步骤2：调度中心根据目标确定公共连接点PCC交互功率P_i,t和燃气轮机MT、蓄电池BT出力并发布给各微电网和配电网，上层优化目标分为多微电网系统与配电网的交互功率及其波动，目标函数数学表达式分别如式(1)和(2)所示；

式中，为t时段微电网i的总负荷，分别为光伏PV、风电WT、燃气轮机MT、蓄电池BT在t时间段的出力；T表示优化调度总时段；

式中，P_i,t为微电网i在t时段的PCC交互功率；P_i,t-1表示微电网i在t-1时段的PCC交互功率；

考虑到两个目标函数单位一致，故使用线性加权法，将多目标优化问题转换为单目标优化问题，其数学表达式为：

minF＝ω₁f₁+ω₂f₂ (3)

式中，ω₁、ω₂为目标权重系数；f₁、f₂分别表示多微电网系统与配电网的交互功率、其波动情况；

步骤3：下层多微电网系统，以最小化多微电网系统综合成本为目标，对燃气轮机MT、蓄电池BT出力进行优化，然后根据PCC交互功率判断缺电微电网、或多电微电网，缺电微电网在买方聚合商注册为买家，上报缺电量；多电微电网在卖方聚合商注册为卖家，上报多余电量；买、卖方聚合商基于双边竞价交易策略达成交易，确定交易量和成交价格

其中，最小化多微电网系统综合成本包括：运行维护成本、燃气轮机MT发电成本、环境成本、微电网交易成本；

微电网i的运行维护成本表示为：

式中：分别为光伏PV、风电WT、燃气轮机MT、蓄电池BT的运行维护成本系数；分别为光伏PV、风电WT、燃气轮机MT、蓄电池BT在t时间段的出力；

燃气轮机MT发电成本数学表达式为：

式中，C_hl是天然气价格，取0.76元/m³；L是低热值，取9.7kWh/m³；η_i,MT表示发电总效率；

多微电网系统中污染物的主要来源为燃气轮机MT和配电网，其环境成本计算式如下：

式中，C_k是治理第k种污染物所需要的单位成本；δ_k表示发电单元第k种污染物排放系数；P_t,grid,i表示下层优化后微电网i与配电网的交互功率；m表示污染物种类总数；

微电网与配电网、其他微电网之间的交易成本计算如下：

式中，是微电网i向配电网购电的价格；是微电网i向配电网售电的价格；是微电网i向其他微电网售电/购电的价格；是微电网i在t时段内与其他微电网交易的电量；

最小化多微电网系统的综合成本，即：

式中，N表示微电网的个数；W_i,om、W_i,gen、W_i,env、W_i,d分别表示微电网i的运行维护成本、燃气轮机MT发电成本、环境成本、微电网交易成本；

步骤3中，双边竞价交易策略具体为：

设计微电网双边竞价交易匹配流程：

1)、由式(20)判断微电网是否缺电：

式中，表示t时段微电网i的负荷量、表示t时段微电网i的微源出力之和；

若P_i,t0则微电网i缺电，向买方聚合商登记报价信息；反之则多电，向卖方聚合商登记；上报的期望售电/购电价格以促进风光消纳为原则，充分考虑新能源补贴、天然气价格和储能成本因素，并且报价不能超过电网售电价格，不低于电网购电价格；计算报价：

式中，i/j表示缺/多电微电网编号，f/x表示缺/多电微电网的数量，c_sell、c_buy分别表示卖方、买方的报价；β_i、δ_i、为缺电微电网i价格系数，β_j、δ_j、为多电微电网j价格系数，ε为补贴价格；表示缺电微电网i在t时间段的PV出力，表示缺电微电网i在t时间段的WT出力，表示缺电微电网i在t时间段的MT出力，表示缺电微电网i在t时间段的BT出力，表示多电微电网j在t时间段的PV出力，表示多电微电网j在t时间段的WT出力，表示多电微电网j在t时间段的MT出力，表示多电微电网j在t时间段的BT出力；

2)、在t时段里，缺电微电网将购电量P_i,t和期望购电价格上报给买方聚合商；多电微电网将售电量P_j,t和期望售电价格上报给卖方聚合商；买卖方聚合商根据微电网的报价信息和需求量优先级按照高低匹配的交易规则进行匹配，如果微电网购电量或者售电量刚好匹配完成，那么双方微电网按照市场出清价格，即双方竞价价格的均值：

式中，c_sell、c_buy分别表示卖方、买方的报价；

完成交易并退出，如果仍有需求没有满足，那么该微电网在交易时段内可以重新提交电量和报价，继续参与双边交易；

3)、若所有卖方交易后仍不能满足买方需求，则买方聚合商需向配电网购电并分配给缺电微电网；若交易后卖方仍有多余电量，则向配电网售电；

步骤4：将优化后的交易结果、PCC交互功率和出力计划，提交到调度中心，调度中心检验数据，均满足约束条件后，对微电网和配电网发布最终调度指令，否则重新优化直至满足条件。