[发明专利]含随机风能的多调度区间分布式能源调度方法及系统有效

专利信息
申请号: 202010705599.4 申请日: 2020-07-21
公开(公告)号: CN111817298B 公开(公告)日: 2022-12-16
发明(设计)人: 刘允刚;李文娟;满永超;李峰忠;王媛 申请(专利权)人: 山东大学
主分类号: H02J3/00 分类号: H02J3/00;H02J3/46;G06Q10/06;G06Q50/06
代理公司: 济南圣达知识产权代理有限公司 37221 代理人: 张庆骞
地址: 250061 山东*** 国省代码: 山东;37
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摘要:
搜索关键词: 随机 风能 调度 区间 分布式 能源 方法 系统
【权利要求书】:

1.一种含随机风能的多调度区间分布式能源调度方法,其特征在于,包括:

根据预先设计的智能电网中火电机组/风电机组的网络通信连通拓扑图,计算相应通信权重矩阵,使得各发电机组节点与其邻居发电机组节点基于通信权重矩阵进行信息交互;

基于发电机组节点交互的信息及动态平均一致性的ADMM方法连续求解优化调度模型,最终获得各发电机组的最优分配功率;其中,优化调度模型为所有调度区间的火电机组成本函数与风电机组成本函数累加和;在动态平均一致性的ADMM方法连续求解优化调度模型的过程中,引入动态平均一致性机制的ADMM算法跟踪与估计网络中负荷需求功率与发电机组发电功率的差值,然后作为反馈项加入到ADMM算法的迭代过程中的方式来实现任意初始功率分配下的分布式策略;

具体在执行时,设定任意的初始功率分配值,不需要在每一个调度区间之初对所参与的发电机组重新设定初始功率分配;同时在智能电网中任意一个发电机组已知负荷需求的情况下通过分布式通信及计算的方式得到全局最优的功率分配;各发电机组交互的信息为自身的决策信息而非全局决策信息;

基于动态平均一致性的分布式ADMM调度策略设计过程,具体如下:

定义如下的两个非空集合:

其中Xt表示[P1,t,...,Pm,t,W1,t,...,Wn,t]T;其中Yt表示与Xt相同的列向量;Pi,t及Wj,t分别表示第t个调度区间第i个火电机组以及第j个风电机组输出的有功功率;Dt表示第t个调度区间的总负荷;和分别表示有功功率的上下限;表示风电机组的额定输出功率;

针对ADMM算法中Xt-更新的分布式实现过程:

每一个发电机组节点l的更新过程为

将其表示为矩阵形式为

其中α、β、v1及v2为设计参数;zl,t及θl,t为辅助变量;为权重矩阵,wlr为其系数;表示节点l的邻居节点集合;es为沿s方向的单位向量;从向量es可以看出,全网负荷需求Dt仅需要通知第s个火电/风电发电机组即可;

针对ADMM算法中的Yt-更新,定义:

则对任意的发电机组节点l,Yt-更新如下:

2.如权利要求1所述的含随机风能的多调度区间分布式能源调度方法,其特征在于,风电机组成本函数的确定过程为:基于目标电网参数,分解火电机组在调度区间之间耦合的爬坡约束,估算各调度区间上风能服从的Weibull分布函数相关参数值,确定风电机组成本函数。

3.如权利要求1所述的含随机风能的多调度区间分布式能源调度方法,其特征在于,采用最大似然估计方法估算各调度区间上风能所服从的Weibull分布函数相关参数值。

4.如权利要求1所述的含随机风能的多调度区间分布式能源调度方法,当智能电网中火电机组/风电机组的网络通信连通拓扑图结构固定不变时,通信权重矩阵等于以出度为对角元素的对角阵与表示火电/风电机组之间的网络连通情况的邻接矩阵之差。

5.如权利要求1所述的含随机风能的多调度区间分布式能源调度方法,其特征在于,当智能电网中火电机组/风电机组的网络通信连通拓扑图结构发生变化时,采用改进的Metropolis方法来选取通信权重矩阵。

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