[发明专利]一种主动配电网在线优化系统

权利要求书

1.一种主动配电网在线优化系统，其特征在于，包括能量管理系统和配电管理系统；

所述配电管理系统用于负责配电网的计算和协调，以减少配电网的运行和经济成本以及提高能量管理系统对配电网首端的有功功率增量的满意度；所述配电管理系统还用于根据配电网首端的有功功率增量的当前满意度函数，计算得到当前联络线功率信息的最优解，获得当前的最优联络线功率信息；所述联络线功率信息是指连接在输电网和配电网之间的联络线功率，联络线功率的方向是双向的；

所述能量管理系统用于负责输电网的计算和协调，并接收配电管理系统所发出的当前的最优联络线功率信息，然后根据输电网的功率波动和联络线功率的变化调节频率得到所述最优联络线功率信息的满意度，并将该满意度反馈给所述配电管理系统，由配电管理系统来更新未知满意度函数；

所述由配电管理系统来更新未知满意度函数U(ΔP_link)包括：

利用GP模型来处理未知的满意度函数U(ΔP_link)，此后用U(a)简洁表示U(ΔP_link)，设U(a)由带均值函数μ(a):＝E[U(a)]和协方差函数k(a,a'):＝σ²δ(a,a')+E[(U(a)-μ(a))(U(a')-μ(a'))]的GP模型表示，其中δ(a,a')为克罗内克函数，当a＝a'时，δ(a,a')＝1；假设μ(a)≡0，则U(a)～GP(0,k(a,a'))；设A_m＝{a₁∈Ω,...,a_m∈Ω}为m个采样点的集合，其中Ω是由(1d)得到的a的可行域；y_i＝U(a_i)+ε_i，是采样点a_i，i＝1，…，m的噪声测量值，其中ε_i～N(0，σ²)为独立同分布高斯噪声；设y_m＝[y₁,...,y_m]^T，则(U(a)|A_m,y_m)的后验分布是一个带均值μ_m(a)，协方差k_m(a,a')，和方差的高斯分布，具体表达式如(7)-(9)所示：

μ_m(a)＝k_m(a)^TK_m^-1y_m (7)

k_m(a,a')＝k(a,a')-k_m(a)^TK_m^-1k_m(a') (8)

其中k_m(a):＝[k(a₁,a),...,k(a_m,a)]^T，K_m是正定核矩阵

所述GP模型是指Gaussian process模型；

所述配电管理系统减少电网的运行和经济成本的方式包括：

对于一个由n+1个节点组成的配电网，节点集合记为N∪{0}，其中N：＝{1，…，n}，节点0表示输电系统馈入点，t_k时刻配电管理系统的优化问题描述如下：

目标函数式(1a)中第一项是配电管理系统的成本函数，第二项是能量管理系统的调频满意度函数；表示输配联络线有功功率增量，即其中是t_k-1时刻的联络线功率，它在t_k时刻是已知的；和分别表示位于节点i的分布式能源在t_k时刻的有功和无功功率输出；为和的可行集；网络节点电压幅值和联络线有功功率均表示成的函数；和分别表示节点i电压幅值的下限和上限；表示联络线传输功率的上限；ρ∈R₊是配电管理系统DMS和能量管理系统EMS之间目标的权衡系数；

对于配电网而言，其目标是在t_k时刻最小化分布式能源的削减或消耗功率的成本，最大化从配电网到输电网传输功率的利润，并最小化节点电压与额定值V_nom之间的偏差，其公式如下：

其中，C_i为发电机组成本函数；C_l表示从配电网到输电网传输功率的利润因子；γ是电压偏差的惩罚系数。