[发明专利]一种多微网分布式交互运行优化控制方法与系统

说明书

本发明公开了一种多微网分布式交互运行优化控制方法与系统，包括：构建微网机组组合模型及其约束条件；采用增广拉格朗日罚函数法对微网机组组合模型的微网间耦合约束进行松弛操作，以最小化风力储存成本、机组组合出力成本与相邻微网交互运行成本为目标构建多微网分布式交互运行优化目标函数；在约束条件下，采用拉格朗日罚函数法和松弛与近似机制求解多微网分布式交互运行优化目标函数，得到最优交互运行方案，并以此控制多微网交互运行时的机组启停操作。实现对不同微网间交互运行的分布式优化控制。

技术领域

本发明涉及电力系统优化控制技术领域，特别是涉及一种多微网分布式交互运行优化控制方法与系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

随着光伏、风能等新能源和可再生能源的普及，多主体能源系统，如微网、增量配电网等在电力系统中的渗透率逐渐增高。以微网为例，微网与电网、微网与微网之间在能源交易和供需平衡方面的关联性越发紧密。传统的集中式优化控制方法，由于需要建立集中式优化控制中心来收集各个微网内部详细信息，通信负担过大，一旦发生单点故障便可能导致系统整体能源交易失败，无法实现各独立微网的分布式自治。

现有的多微网能源交互运行优化控制方法将微网内部机组组合问题进行了简化，只是将内部机组出力视为一个整体，因此机组启停带来的问题、储能设备充放电状态转换对自身带来的损耗等问题并未得到充分考虑。然而，在电力系统现实运行环境中，微网内部的机组最小启停时间、储能设施充放电状态等约束是真实存在的，因此有必要将这类带有离散变量的约束条件纳入考虑范围。

但是，这类机组组合约束使得各微网运行问题变为一个高维度的混合整数非线性规划问题，且微网之间存在紧密的耦合性，使得各微网独立决策更加困难，难以找到合理且最优的多微网分布式交互运行优化控制方案，易导致资源浪费，经济效率低下等问题；此外，对带有离散状态变量的机组组合、蓄电池充放电等约束的不恰当处理，还会造成导致微网中断等风险。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种多微网分布式交互运行优化控制方法与系统，根据微型燃气轮机、储能设备和风机的微网内部机组组合，构建微网机组组合模型，通过对机组组合状态变量进行松弛和近似优化处理，结合增广拉格朗日罚函数法，将各个微网进行分布式优化控制，在机组启停次数最少、储能设施充放电状态合理的情况下，实现对不同微网间交互运行的分布式优化控制。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

第一方面，本发明提供一种多微网分布式交互运行优化控制方法，包括：

构建微网机组组合模型及其约束条件；

采用增广拉格朗日罚函数法对微网机组组合模型的微网间耦合约束进行松弛操作，以最小化风力储存成本、机组组合出力成本与相邻微网交互运行成本为目标构建多微网分布式交互运行优化目标函数；

在约束条件下，采用拉格朗日罚函数法和松弛与近似机制求解多微网分布式交互运行优化目标函数，得到最优交互运行方案，并以此控制多微网交互运行时的机组启停操作。

第二方面，本发明提供一种多微网分布式交互运行优化控制系统，包括：

模型构建模块，用于构建微网机组组合模型及其约束条件；

目标函数模块，用于采用增广拉格朗日罚函数法对微网机组组合模型的微网间耦合约束进行松弛操作，以最小化风力储存成本、机组组合出力成本与相邻微网交互运行成本为目标构建多微网分布式交互运行优化目标函数；

优化模块，用于在约束条件下，采用拉格朗日罚函数法和松弛与近似机制求解多微网分布式交互运行优化目标函数，得到最优交互运行方案，并以此控制多微网交互运行时的机组启停操作。