[发明专利]一种基于联合多微网的分布式能量管理优化方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于联合多微网的分布式能量管理优化方法及装置，方法包括如下步骤：判定当前电网系统中所对应的各微网是处于并网运行状态还是孤岛运行状态并依据不同的运行状态运行不同的优化算法，具体的本发明采用分布式方法，使其具有无论在并网情况还是在孤岛情况下，每个低载的微网都可以向其他微网注入多余的能量，或是高载的微网从其他微网吸收能量。从而通过协调联合多微网和整个电力系统来实现对能源的综合利用等优点。

技术领域

本发明属于能源管理技术领域，具体的说是涉及一种基于联合多微网的分布式能量管理优化方法及装置。

背景技术

随着自然环境的恶化和全球能源危机的加剧，如何提高能源的转换效率，提高经济效率，整合高渗透的可再生能源以及怎样减少碳排放等问题，在过去的几十年时间受到越来越多的关注。作为解决这些问题的一个可行方法，能源互联网的概念在最近几年发展起来了。然而，基于能源互联网框架的未来电力网络也对一些基本的研究带来了新的挑战，其中一个就是能源管理的问题。近年来，出现了许多针对于传统电力系统的能源管理算法，包括一些分析方法，比如拉格朗日乘数法，梯度搜索法，线性规划法以及牛顿法；一些启发式方法，如遗传算法和粒子群算法等。我们注意到，这些方法大多是一种集中式方法。

然而，随着传统发电系统向能源互联网的方式转换，集中式方法显现出很多技术上的问题。比如，它需要高带宽的通信设施，它需要收集每一个系统组件的全部信息。它的中央控制器需要有很高的计算能力来处理大量的数据。这将会导致巨大的实施成本，并且容易造成单点故障和建模错误。其次，能源互联网的物理和通信拓扑往往受制于系统组件即插即用性所带来的变化，这可能会严重破坏集中式方法的有效性。

发明内容

鉴于已有技术存在的缺陷，本发明的目的是要提供一种基于联合多微网的分布式能量管理优化方法，其能够实现微网的联合最优化，进而有效地提高能源效率和经济效益。

为了实现上述目的，本发明的技术方案：

一种基于联合多微网的分布式能量管理优化方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、判定当前电网系统中所对应的各微网单元是处于并网运行状态还是孤岛运行状态，若处于并网运行状态则执行S21；

S21、设定当前电网系统所对应的运行成本最小的目标函数；所述目标函数的计算公式为

式中，p_i为第i个DG即分布式电源所发出的电能；C_i(p_i)为第i个DG的运行成本；κ为主网电价，N代表DG的数量，p_MG为微网单元与主网之间的能量交换参数；

S22、设定所述目标函数所对应的约束条件

式中，D_L为当前电网系统总的电力负荷；和分别为第i个DG所发电能的下界和上界；

S23、基于能量路由器之间的信息传输数据，寻找与本地DG即第i个DG相邻的第j个DG，并判断所找到的相邻的DG与本地DG是否相关，若判断相关则将所找到的DG判断为本地DG的相邻DG；否则，通过能量路由器进行重新选择；

相应的判定公式为

式中，ω_ij为第j个DG与第i个DG的关联系数；d_i为第i个DG在当前电网系统中的影响因子；

S24、基于本地能量路由器与相邻能量路由器之间的交流通信数据，预估每一个DG的增量成本λ_i(k+1)，其对应的公式如下：