[发明专利]一种考虑多利益主体参与的主动配电网分布式调度方法

说明书

本发明属于电力系统中配电网分布式优化调度领域，提供一种考虑多利益主体参与的主动配电网分布式调度方法。本发明通过对配电网各利益主体提供旋转备用的成本进行分析，提出了一种考虑旋转备用容量分摊的主动配电网两阶段分布式调度方法，该策略中，维持配电网功率平衡所需要的旋转备用容量优先由配电网内部的可控分布式电源提供，使用一致性理论对该调度方法实现了分布式求解。本发明可以有效降低配电网对上级电网的依赖，实现旋转备用供需属地化、功率平衡责任共担，在调度过程中各利益主体自主控制自身出力，充分体现分布式利益主体的意愿。

技术领域

本发明属于电力系统中配电网分布式优化调度领域。涉及分布式电源旋转备用成本计算及基于一致性理论的分布式调度相关理论，特别涉及一种考虑多利益主体参与旋转备用容量分摊的主动配电网分布式调度的方法。

背景技术

随着多种类型分布式电源的大量接入，配电网由传统的受端网络变为具有主动调控能力、多源协同的主动配电网。这些分布式电源分属不同利益主体，其成本参数、出力限值等信息是自身的商业机密，调度中心无权获取，这使得传统的集中式调度模式不再适用，配电网分布式调度的研究应运而生。

不同于集中式调度，分布式调度不需要调度中心收集全局信息进行统一计算，仅需通过各分布式主体间简单的信息通信以及少量计算便可实现系统的协调优化，摆脱了系统对中央控制器的依赖，提升可靠性的同时保护了各分布式主体生产信息的私密性。其中，基于一致性算法的分布式优化调度具有计算效率高、可靠性高、保护隐私信息等优点，成为多源结构下主动配电网优化调度的有效方法。

以分布式光伏、分布式风电为代表的可再生分布式电源大量接入配电网，其发电功率的不确定性给配电网的功率平衡控制带来了极大挑战。全部消纳可再生能源，使得净负荷的不确定性大大增加，做日前调度计划时便需预留足额的旋转备用容量以保证系统维持功率平衡。传统模式下配电网的旋转备用需求由上级电网提供，但随着需求量的增加，上级电网需要预留更多的旋转备用容量，向配电网输送功率的不确定性也大大增加。需研究一种为主动配电网提供旋转备用容量的方法，实现旋转备用容量供需属地化，减轻配电网对上级电网的依赖程度。

发明内容

本发明提供一种考虑多利益主体参与旋转备用容量分摊的主动配电网分布式调度的方法。为了降低配电网对上级电网的依赖，配电网内部所需旋转备用容量优先由配电网内可控分布式电源提供。调度计划分为两个阶段：阶段1为确定各利益主体的日前有功计划出力，阶段2为确定各利益主体分摊的旋转备用容量。

为了达到上述目的，本发明的技术方案为：

一种考虑多利益主体参与的主动配电网分布式调度方法，包括以下步骤：

步骤1.上报负荷日前预测值及备用需求量，通过可再生分布式电源预测日前有功出力，并上报其预测出力和旋转备用需求量。

步骤2.建立主动配电网功率平衡调度模型

(1)目标函数

主动配电网功率平衡调度模型以配电网运行总成本C_p最低为目标函数，如式(1)所示。

式中：T为调度时段数；N_DG为配电网内可控分布式电源数量；为可控分布式电源i在第t时段的发电成本，表达式如式(2)所示；为配电网第t时段向上级电网的购电成本，表达式如式(3)所示。

式中：为可控分布式电源i的成本系数；为可控分布式电源i在第t时段的有功出力；为可控分布式电源i在第t时段有功出力的二次方；ep_t为上级电网第t时段售电电价；P_t^grid为配电网第t时段向上级电网购电功率。

(2)约束条件