[发明专利]基于交替方向乘子法的大规模产消者能量管理方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于交替方向乘子法的大规模产消者能量管理方法及系统，所述能量管理方法在能量管理初始模型和整体调度初始模型的基础上，采用近似雅克比交替方向乘子法对能量管理初始模型和整体调度初始模型进行修正，通过功率信号与模型参数交互的方式对模型参数进行更新，可以在保证无需应用产消者能量管理终端的全部数据的基础上，实现每个产消者能量管理终端的并行运算，而且克服了对偶次梯度法的迭代收敛慢、调参难的技术缺陷，提高了分布式产消者能量管理的并行性及收敛性。

技术领域

本发明涉及产消者能量管理技术领域，特别是涉及一种基于交替方向乘子法的大规模产消者能量管理方法及系统。

背景技术

随着配电网中屋顶光伏等分布式发电单元、电动汽车等分布式储能特性单元以及用电设备可控性的增加，传统的仅作为负荷存在于系统中的电力用户开始具备电源特性，而其主体形式开始向具备源荷二重性的产消者转变，从而给配电网运行带来巨大变化。从配电网运行角度出发，对大规模产消者运行的合理调度可以增强配电网产用能资源的灵活性，但从模型求解角度出发，常规集中式能量管理模式无法满足的大规模产消者参与运行下的实际应用问题，集中式能量管理的对应极多变量非凸非线性数学规划问题难以通过常规方法进行求解，且作为产消者主体的普通用户也可能不愿将包含自身用电习惯特征的运行参数提供给集中式能量管理中心，为此传统的集中式能量管理模式需要进行改变。

目前一些研究从算法角度出发，引入了博弈论、一致性算法、对偶次梯度法等分布式算法并对传统集中式能量管理架构进行一定改进，构建了基于信号引导的各类分布迭代形式的能量管理架构，但一致性算法等序贯型迭代方法不易实现迭代中的完全并行性，同时对偶次梯度法等迭代面临收敛慢、调参难等问题。因此，提高分布式产消者能量管理的并行性及收敛性，对于大规模产消者产用能资源的实际利用是十分必要的。

发明内容

本发明的目的是提供基于交替方向乘子法的大规模产消者能量管理方法及系统，提高分布式产消者能量管理的并行性及收敛性。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种基于交替方向乘子法的大规模产消者能量管理方法，所述能量管理方法包括如下步骤：

基于产消者能量管理终端的基础数据，以产消者能量管理终端中的各终端单元的维护成本最小化和/或使用不满意程度效用最小化为目标，构建产消者能量管理终端的能量管理初始模型；

以产消者群管理中心购电成本最小化为目标，构建整体调度初始模型；

分别采用近似雅克比交替方向乘子法对能量管理初始模型和整体调度初始模型进行修正，获得能量管理修正模型和整体调度修正模型；

采用功率信号与模型参数交互的方式对能量管理修正模型和整体调度修正模型中的第一辅助乘子、第二辅助乘子和拉格朗日乘子向量进行更新，获得能量管理更新模型和整体调度更新模型；

利用能量管理更新模型和整体调度更新模型进行产消者能量管理。

可选的，所述基于产消者能量管理终端的基础数据，以产消者能量管理终端中的各终端单元的维护成本最小化和/或使用不满意程度效用最小化为目标，构建产消者能量管理终端的能量管理初始模型，具体包括：

判断产消者能量管理终端中的第k个终端单元是否为不可控发电单元，获得第一判断结果；