彼此臨近的孤島微電網(wǎng)形成孤島微電網(wǎng)群,可通過能量互濟實現(xiàn)不同源荷特性的微電網(wǎng)之間的資源優(yōu)化分配,進而提升區(qū)域電網(wǎng)運行的經(jīng)濟性、可靠性和可再生能源利用率。針對孤島微電網(wǎng)群的能量管理問題,基于多代理系統(tǒng),建立了孤島微電網(wǎng)群分層能量管理架構(gòu)。建立了靈活性指標評估可再生能源出力不確定性對系統(tǒng)運行的影響,在此基礎(chǔ)上,構(gòu)建了微電網(wǎng)層多目標優(yōu)化能量管理策略和集群層能量分配策略。采用寬容分層序列法對線性化后的模型進行求解。最后以四個微電網(wǎng)組成的孤島微電網(wǎng)群為例,驗證了所提能量管理策略的有效性。 

【文章來源】：電力系統(tǒng)保護與控制. 2020年20期 北大核心

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

靈活性供給與缺額Fig.1Flexibilitysupplyandflexibilityshortage

電力系統(tǒng)保護與控制微電網(wǎng)層由各微電網(wǎng)控制器代理MGC分散自治，各微電網(wǎng)由ESS代理、分布式電源DG代理(包括CDG和可再生能源RES)以及負荷(LD)代理構(gòu)成，分別負責相應(yīng)元件和負荷數(shù)據(jù)的監(jiān)測與管理。各微電網(wǎng)之間通過聯(lián)絡(luò)線連接。集群層由微電網(wǎng)群管理代理，MGCM根據(jù)各MGC代理上傳的數(shù)據(jù)進行資源分配。2.1分階段能量管理策略孤島微電網(wǎng)群分層能量管理策略分為三個階段，相較于集中式策略，基于多代理系統(tǒng)的分層式策略更注重各微電網(wǎng)主體的利益，在各微電網(wǎng)優(yōu)化自治的前提下進行集群協(xié)調(diào)。策略流程如圖3所示。圖3微電網(wǎng)群分層能量管理流程Fig.3Flowchartofhierarchicalenergymanagementofmicrogridcluster第一階段：微電網(wǎng)群中的各微電網(wǎng)根據(jù)自身RES代理和LD代理預(yù)測數(shù)據(jù)以及CDG和ESS的運行情況，按照優(yōu)化目標進行各微電網(wǎng)內(nèi)部優(yōu)化以確定意向能量交互量。在該階段，各微電網(wǎng)將確定是否參與集群層交互，同時將是否參與交互以及意向交互量告知MGCM代理。第二階段：MGCM代理根據(jù)各MGC代理的能量交互意愿、交互量和靈活性不足風(fēng)險，制定分配策略，并將分配結(jié)果告知各參與協(xié)調(diào)的微電網(wǎng)。第三階段：各微電網(wǎng)MGC代理根據(jù)第二階段的分配結(jié)果，進行第三階段的優(yōu)化，對自治計劃進行調(diào)整最終確定當前時段調(diào)度計劃。2.2優(yōu)化目標2.2.1微電網(wǎng)層本文以運行成本最孝靈活性不足風(fēng)險最小以及靈活性供給成本最小為微電網(wǎng)層的優(yōu)化目標。其中運行成本包括各分布式電源和儲能系統(tǒng)的燃料和運維成本DGC、ESSC，切負荷和棄風(fēng)、棄光成本LSC、CurC以及微電網(wǎng)間交互費用EXC。1DGESSLSCurEX23FPUFPDminminminfCCCCCfRFSfCC(17),CDG,om,CDG,1dc1e

??MILP問題，本文使用JADE平臺搭建基于多代理系統(tǒng)的能量管理系統(tǒng)仿真模型，采用IBMCPLEX12.9對轉(zhuǎn)化所得的MILP模型進行求解。根據(jù)中國東部沿海某地氣象條件，風(fēng)光出力使用由HOMER仿真軟件計算的數(shù)值，各微電網(wǎng)凈負荷曲線如圖4所示。仿真時間間隔t取1h，凈負荷預(yù)測向上和向下偏差的置信水平均取0.95，fw、fpv取0.5，iw、ipv取0.05[27]。各微電網(wǎng)中ESS的SOC變化范圍為0.1~0.9，CDG的出力下限為20kW。設(shè)備及運行參數(shù)如表1所示。圖4各微電網(wǎng)凈負荷曲線Fig.4Curveofnetloadineachmicrogrid表1微電網(wǎng)群參數(shù)設(shè)置Table1Parametersettingsofmicrogridcluster運行參數(shù)MG1MG2MG3MG4ESS容量/kWh200150100200CDG最大功率/kW15012080150光伏峰值功率/kW30030080150風(fēng)機峰值功率/kW200——100ESS運維費用/(元/kWh)0.027CDG燃料費/(元/kWh)1CDG運維費/(元/kWh)0.2切負荷補償/(元/kWh)2棄風(fēng)、光懲罰成本/(元/kWh)1.3微電網(wǎng)間購售電費/(元/kWh)0.53.2仿真結(jié)果分析本文分別討論了各微電網(wǎng)孤島運行和集群運行兩種仿真場景，并進行了對比分析。在集群運行模式下，進一步設(shè)置相對寬容度值為0.3和0.5兩種情況，并對相應(yīng)的運行結(jié)果進行對比分析。3.2.1集群經(jīng)濟運行分析在0寬容度下，孤島與集群運行方式下仿真運行成本如表2所示，各微電網(wǎng)交互功率和棄風(fēng)光、切負荷情況如圖5和圖6所示。表2微電網(wǎng)運行成本Table2Operationcostofmicrogrids運行成本MG1MG2MG3MG4孤島/元2302.8231344.1041253.2222231.996集群/元2095.3461189.4031164.1412125.139

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