[发明专利]一种应用于城市电网网源协调的智能管理方法

说明书

本发明涉及一种应用于城市电网网源协调的智能管理方法，首先进行负荷/电源数据的输入；然后配电网向输电网调度中心申报负荷信息；然后输电网调度中心计算配电网负荷曲线带来的削峰填谷效果；然后输电网调度中心判断配电网负荷曲线是否满足调度需求；然后输电网调度中心发布负荷曲线，配电网执行；然后输电网制定发电计划和调度方案；最后下发调度方案。本发明提出了多种能源在输配电网间的纵向互动调度模式，基于智能电网高级量测与控制体系，在电网各层调度机构间协调分布式电源和集中式电源的可调度资源，实现分布广域的输电网和配电网之间的纵向互动，以取得最优的安全、经济与环境效益。

技术领域

本发明属于电气信息技术领域，尤其是一种应用于城市电网网源协调的智能管理方法。

背景技术

随着社会的发展，能源的消耗量持续增长。目前的能源结构以一次能源为主，给世界能源供应的可持续性带来了极大的挑战，同时也带来了巨大的环境问题[1]。大力发展可再生能源，并通过对电/气/热等综合能源系统的合理规划和运行优化控制，构建由分布式终端综合能源单元和与之相耦合的集中式能源供应网络，将成为未来能源发展的重要形式。多种能源形式的耦合互补与梯级利用，有助于减小分布式能源波动对电网冲击、促进可再生能源发展应用。从能源利用角度，多种能源系统在不同时间尺度上具有相关性和互补性，可进行多时间尺度的能量存储和转供。

综合能源系统是能源互联网的重要物理载体，承担着电、热、冷等能源转换、分配、储存等任务。根据地理因素与能源发/输/配/用特性，可将综合能源系统分为跨区级、区域级和用户级。跨区级综合能源系统以大型风电场、水电厂等集中式电源为主要能源，以大型输电、输气网络为骨干网架，主要起能源远距离传输的作用。城市综合能源具有清洁性、分布式、互联性、智能化、灵活性和开放性的特点：

而能源互联网运行调度的目标是在保证能源互联网整体实时功率平衡的同时，降低分布式电源总的发电成本，相当于将经济调度问题转换为功率分配过程中增量成本一致性的问题。因此研究能源互联网运行调度中的实时功率分配问题具有重要的意义。综合能源系统优化调度问题的建模和求解是两个紧密相关的过程，通常将优化问题的求解方法分为两大类：即启发式方法(Heuristic Methods)和数学优化方法(MathematicalOptimization Methods)。启发式方法的典型代表为智能算法，而数学优化方法以数学规划方法应用最为广泛。

其中数学规划方法可以在较短时间内提供精确最优解，还能为解的最优性提供证明，但是数学规划方法一般对某种特定类型的问题适用，对其数学形式和凸性有特殊的要求。而在非凸(离散、组合)问题的求解中，数学规划方法无法保证解的全局最优性。数学规划方法同样包含多种种类，如内点法、单纯形法、benders分解法等。但是数学规划方法受到目标、数学规划模型的变量类型(如连续型、离散型、整型)、和约束条件的形式(线性、非线性)、目标的数量(单目标、多目标)和问题的凸性的影响较大，因此通常根据优化问题的特征将其划归到不同的数学规划类型，再根据实际的优化问题对数学规划方法进行选取。智能算法一般通过事先制定好搜索的规则，采用群搜索的方式，以一定的几率搜索到近似全局最优解。相较而言，智能算法在处理组合、非线性和非凸问题方面更有优势，甚至只要掌握其优化变量和优化结果的相互关系也能确保从概率意义上找到问题的最优解。通过群搜索，智能算法可以在有限的时间内找到优化问题的全局最优解近似值，同时也适合应用于多目标优化问题。智能算法有很多种，如粒子群算法、遗传算法、模拟退火法等，不足在于：可能陷入局部最优解、无法从理论上确证解的全局最优性、计算时间较长、收敛性受初始点和算法参数的选取影响较大、优化结果具有一定随机性。