[发明专利]多微电网系统协同优化调度模型与动态链接行为分析方法

说明书

本发明公开了一种多微电网系统协同优化调度模型与动态链接行为分析方法。随着多微电网系统运行环境的不断变化，各子微电网将会动态地退出或加入多微电网系统中，导致多微电网系统的物理和信息链接发生动态变化，是影响多微电网协同优化的重大因素之一。针对多微电网动态链接行为下的协同优化问题，本发明首先引入体系方法构建多微电网SoS架构以及动态交易链接矩阵；建立多微电网系统协同优化调度与贡献度评估模型，提出多微电网动态链接行为分析方法，定量分析不同动态链接行为对多微电网协同优化运行的影响。本发明所提方法能定量分析动态链接行为对多微电网运行优化的影响，实现动态链接行为下多微电网系统的有效管理。

技术领域

本发明属于微电网领域，具体地说是一种体系动态架构下多微电网系统协同优化调度模型与动态链接行为分析方法。

背景技术

随着含高渗透率可再生能源的微电网大范围接入配电网，势必一定区域内多个邻近微电网集群形成多微电网系统。通过对多微电网系统内子微电网集群运行进行优化可以有效提高可再生能源的消纳和管控能力。然而，由于多微电网系统优化问题相比单微电网而言规模更大、复杂性更高，如何有效管理多微电网系统运行是多微电网系统研究中亟待解决的难题之一。

目前，对多微电网系统运行优化的研究相比单微电网而言相对较少，根据微电网间是否存在电量交互，将多微电网系统协同优化研究分为不考虑子微电网间功率交互和考虑子微电网间功率交互两类。不考虑子微电网间功率交互协同优化的研究侧重于协调多微电网系统与配电网功率交互，实现多微电网系统与配电网利益均衡，避免交易尖峰对配电网的影响。相比于不考虑子微电网间功率交互的运行方式，允许子微电网间功率交互的多微电网系统运行方式有利于提高可再生能源的就地消纳能力，更符合未来泛在电力物联网的发展趋势，其协同方法的研究着重于协调多微电网系统间的功率交互，实现各微电网间的功率互补互济，减少多微电网系统整体运行成本。体系(System of Systems,SoS)是在不确定性环境下，大量功能独立、操作上具有较强交互型的系统为完成某个特定任务按一定约束条件形成的全新系统。独立性、归属性、可联性、异构性与涌现性是体系必具备的基本特性。多微电网系统中的子微电网具备独立运行目标与运行能力；多个子微电网间可通过合作产生额外收益等特性与体系独立性、可联性、归属性等特性存在相似之处。由于SoS方法论能有效解决大量、独立、复杂交互系统相互的协同优化问题。因此，SoS方法论的引入是解决具有复杂交互行为多微电网系统优化运行问题的有效手段之一。随着运行环境的变化，子微电网会动态进入与退出多微电网体系，导致整个多微电网系统物理与信息链接发生动态变化，是影响多微电网系统协同优化运行重要因素之一。因此，有必要基于SoS架构动态链接特性，建立多微电网系统动态链接架构，定量分析动态链接行为对多微电网系统优化运行的影响，有效实现动态链接行为下多微电网系统运行优化。

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，提供一种体系动态架构下多微电网系统协同优化调度模型与动态链接行为分析方法，以有效实现动态链接行为下多微电网系统运行优化。

为此，本发明采用如下的技术方案：多微电网系统协同优化调度模型与动态链接行为分析方法，其引入体系(System of Systems,SoS)的方法实现多微电网系统优化运行与定量分析多微电网系统的动态链接行为(随运行环境变化存在子微电网接入与退出多微电网系统的行为)对多微电网系统协同优化运行的影响，其包括：

步骤1)，构建多微电网系统的SoS动态架构及采用图论描述多微电网系统动态链接行为；

步骤2)，建立SoS动态架构下计及多微电网系统动态链接行为的多微电网体系日前协同优化调度模型；

步骤3)，构建多微电网系统贡献度评估模型与定量分析多微电网系统动态链接行为对多微电网系统协同优化运行的影响；

步骤4)，采用交替方向乘子法与非均衡纳什议价方法实现模型求解，得到多微电网系统动态链接行为对多微电网系统优化运行影响最大与最小的调度方案。