[发明专利]一种多微电网系统能量管理与贡献度评估方法和系统

说明书

本发明公开了一种多微电网系统能量管理与贡献度评估方法和系统。现有的多微电网系统能量管理集中式方法存在对中央系统高度依赖，易受单点通信故障影响等问题；分布式优化方法的算法大都较为复杂、迭代次数过多。本发明首先建立多微电网SoS架构，基于此架构建立多微电网双层能量管理与贡献度评估模型；结合Bender法求解多微电网双层能量管理模型并采用shapley值法合理分配正涌现行为收益给不同利益主体的子微电网并评估各个子微电网的贡献度。本发明提出的多微电网SoS架构是一种协调多微电网运行的有效方式，可以对多微电网系统运行进行有效管理。

技术领域

本发明属于微电网领域，具体地说是一种基于体系架构的多微电网系统能量管理与贡献度评估方法和系统。

背景技术

近年来，含高渗透率可再生能源微电网得到快速推广与规模化应用，未来配电网中一个区域内多个邻近微电网互联互济形成多微电网系统将会成为电力系统的常态之一。目前国内外对于多微电网研究相比于单微电网而言较少。根据不同运行目标设计相应的运行和能量管理策略，目前多微电网系统的典型优化运行策略主要分为集中式优化与分布式优化。然而集中式优化存在对中央系统高度依赖，易受单点通信故障影响等问题；分布式优化方法的算法大都较为复杂、迭代次数过多。因此，典型优化方法在解决独立、复杂、差异巨大、动态变化的大量微电网组成的多微电网优化运行问题上仍存在许多不足之处。体系(SoS)是指大量功能相互独立，操作具有交互性的系统，按照一定约束条件组成一个全新的系统。SoS具有独立性，归属性、可联性、异构性与涌现性。相比于集中式与分布式方法，SoS方法在分析解决大型、独立、差异化的复杂系统之间的相互协调与操作问题上更具针对性。典型集中式、分布式与分散式方法是基于系统思想设计与开发的方法，而SoS方法是一种基于SoS架构协调多个独立自治系统获得更好性能或新特性的体系方法。SoS架构非常灵活，可以适应各种分散控制，按分散程度包括分层分散式控制、协同分散式控制和分布式控制等。因此，SoS方法比分布式方法或确定的分散方法更适合于研究多微电网系统的能量管理。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术存在的不足，提供一种基于体系架构的多微电网系统能量管理与贡献度评估方法，对多微电网系统运行进行有效管理。

为此，本发明采用如下的技术方案：一种多微电网系统能量管理与贡献度评估方法，其包括步骤：

步骤1)，建立多微电网系统的SoS架构；

步骤2)，基于多微电网系统的SoS架构，建立多微电网系统双层能量管理优化模型；

步骤3)，结合Benders法求解多微电网系统双层能量管理优化模型；

步骤4)，采用shapley法分配多微电网系统的正涌现收益并评价构成多微电网系统的各个子微电网的贡献度。

本发明可以对多微电网系统运行进行有效管理，在论证体系与多微电网系统特征具有高度类似的基础上，引入在分析解决大型、独立、差异化的复杂系统之间的相互协调与操作问题上更具针对性体系(SoS)方法解决多微电网系统复杂的运行优化问题。

作为上述评估方法的补充，步骤2)包括：首先，建立多微电网系统组成单元模型，包括风机、光伏与负荷的不确定模型，柴油发电机模型与储能运行约束模型；其次，建立多微电网系统双层能量管理优化模型的目标函数与约束条件。

作为上述评估方法的补充，所述风机、光伏与负荷的不确定模型如下式：