[发明专利]一种用于交直流配电网结合改进乘子法的优化系统和方法

说明书

本发明涉及交直流配电网能源分配的技术领域，目的是提供一种用于交直流配电网结合改进乘子法的优化系统和方法，其中，一种用于交直流配电网结合改进乘子法的优化系统，采用基于数据驱动的分布鲁棒方法来处理考虑风电不确定性的交直流配电网优化运行问题，在两阶段分布鲁棒模型中，第一阶段鲁棒变量需提前确定，不受实际风电不确定性的变化而改变，而第二阶段变量则可根据实际风电出力进行灵活调节。

技术领域

本发明涉及交直流电网配电技术领域，具体涉及一种用于交直流配电网结合改进乘子法的优化系统和方法。

背景技术

传统交直流混合配电网分布式优化则以电压源型换流器(Voltage SourceConverter， VSC)为耦合元件，通过功率一致性约束对各子区域配电网进行协调，传统的ADMM算法由于惩罚函数ρ的选择有可能导致原始残差与对偶残差变化差距过大，收敛速度不一致，从而降低收敛速度。配电网的线性化潮流虽然可以有效提高计算速度，将非线性潮流转化为线性化约束，但由于忽略了网损，精度较低。而潮流模型中常用的二阶锥松弛(Second-order cone relaxation，SOCR)技术，虽然在精度上满足了要求，并且可以直接利用商用软件CPLEX直接求解，但是在场景较多，系统模型增大的情况下计算时间较长，速度较慢，而潮流模型中常用的二阶锥松弛(Second-order cone relaxation，SOCR)技术，虽然在精度上满足了要求，并且可以直接利用商用软件CPLEX直接求解，但是在场景较多，系统模型增大的情况下计算时间较长，速度较慢。

因此，需要对ADMM算法进行改进，对传统的二阶锥潮流模型进行改进，利用多面体线性化技术提升计算速度。

发明内容

本发明目的在于提供一种用于交直流配电网结合改进乘子法的优化系统，提出了考虑风电不确定性的交直流混合配电网分布式优化模型，该模型以最小化上级电网购电成本 (交流子区域电网)与交直流子区域间购售电成本、弃风成本、微型燃气轮机发电成本等为优化目标，利用1-范数和∞-范数对筛选获得的典型场景概率分布不确定性进行约束，构建基于数据驱动的两阶段分布鲁棒模型，并采用列与约束生成算法进行求解，本发明结构合理，设计巧妙，适合推广；

本发明所采用的技术方案是：一种用于交直流配电网结合改进乘子法的优化系统，系统包括直流配电网和交流配电网，所述直流配电网通过交流配电网与上级电网建立传输联系，得到交直流混合配电网的分布式优化框架，每个交直流子区域分布式优化框架中均设置有两阶段分布鲁棒模型，通过利用改进后的交替方向乘子法来求解两阶段分布鲁棒模型，得到求解后的最优配电方案，使得各个交直流子区域之间通过交换有功功率达到配电网功率平衡，其中，所述最优配电方案中包括有对所述上级电网最小化购电成本、购售电成本、弃风成本和微型燃气轮机发电成本。

优选的，两阶段分布鲁棒模型通过数据驱动方法进行表征和模拟，交直流混合配电网的分布式优化框架的目标函数为

s.t.G_e(x_e)≤0

H_e(x_e)＝0

g_e,n(y_e,n,ξ_e,n)≤0

h_e,n(y_e,n,ξ_e,n)＝0

L_e(x_e)+M_e,n(y_e,n,ξ_e,n)＝0

l_e(x_e)+m_e,n(y_e,n,ξ_e,n)≤0