[发明专利]一种分布式微电网调度方法

说明书

本发明涉及一种分布式微电网调度方法，考虑微电网中发电和储能资源在地域上的分布特性，以及可再生能源发电、储能等不同主体的差异化经济与环境诉求。首先，分析了微电网的结构组成以及各单元的经济、环境诉求。其次，基于等成本微增率准则建立了微电网能量管理模型，包括微电网能量管理的目标函数和约束条件。本发明综合考虑微电网系统调度过程中的发电成本和污染物排放量，旨在设计一种新型微电网调度方法，以实现经济效益和环境效益均达到最大。

技术领域

本发明属于电力系统运行优化领域，具体涉及一种分布式微电网调度方法。

背景技术

微电网是电力系统清洁化、绿色化发展的重要环节。微电网能够就地消纳分布式的可再生能源发电，降低输电损耗和弃风弃光率，提高可再生能源利用率，减少传统化石能源发电造成的污染物排放，符合电力系统运行中经济性与环保性的要求。

传统的微电网调度方法为集中式，虽然调度精确，但需要调度中心获取调度范围内所有单元信息，对通讯网络拓扑结构要求很高；并且由于通讯线路众多，易发生通讯故障，一旦信息获取不全面就会极大影响调度结果，容错性低，不利于微电网的推广普及。

经检索，公开号为CN110867907A公开了一种多类型发电资源同质化的电力系统调度方法，采用同质化建模，对各类型发电机组的可控性进行描述，并采用聚合技术降低了计算复杂度，采用已有的线性规划计算方法求解基于多类型发电资源同质化的电力系统调度模型。

虽然该发明通过提高各类发电资源有功功率的可控性，能实现各种不同发电资源有功功率的可控性的最优调度。但是上述技术方案始终只考虑了经济成本最优，而忽略了环境效益，在当下社会背景明显不适用。

发明内容

有鉴于此，本发明综合考虑发电成本和污染物排放量，旨在设计一种分布式微电网调度方法，只需根据少量本地信息和邻域信息即可优化自身决策，以实现经济效益和环境效益最优。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种分布式微电网调度方法，所述微电网系统包括物理层和模型层，所述物理层包括储能单元，负荷单元和传统发电单元；所述传统发电单元包括风机、光伏、柴油机和燃气轮机四类；所述传统发电单元发电总量满足负荷需求；所述模型层根据目标函数和约束条件，建立分布式调度模型。

由现有理论可知第i个传统发电单元的总成本函数为：

式中，Ω_G为传统发电单元的集合，P_Nt为第t个时段主网与微网交换功率；b_Nt为主网与微网功率交换时的实时电价；C(P)表示传统发电单元的发电成本；E(P)表示传统发电单元处理污染物排放所产生的附加成本，分别表示第i个传统发电单元中不同污染物(NO_x,CO₂,SO₂)引起的附加成本；x_t为状态参数，表示主网与微网的功率交换情况。

式中，P_Lt表示次日第t个时段的功率需求，P_St、P_Ft、P_Pt、P_Dt、P_Bt分别表示次日第t个时段风力发电单元、光伏发电单元、柴油机、燃气轮机和储能单元的有功出力。当x_t＝1时，负载大于微网出力，主网向微网传送功率，当x_t＝0时，负载小于微网出力，主网与微网之间无功率交换。

发电成本C(P)及不同污染物(NO_x，CO₂，SO₂)引起的附加成本均近似于二次函数：