基于ADMM的電-氣綜合能源系統(tǒng)多目標最優(yōu)能量流分布式計算
發(fā)布時間:2021-07-12 20:11
為實現(xiàn)電-氣綜合能源系統(tǒng)的能源高效利用以及協(xié)調(diào)其多個目標下的矛盾沖突,同時考慮到電力系統(tǒng)與天然氣系統(tǒng)常隸屬于不同的經(jīng)營主體,存在多主體的計算需求,提出一種基于交替方向乘子法(alternating direction method of multipliers, ADMM)的多目標最優(yōu)電-氣能量流的分布式計算方法,并搭建電-氣綜合能源系統(tǒng)仿真模型對算法進行驗證,結(jié)果表明:所提算法利用分解協(xié)同交互機制可有效實現(xiàn)電-氣綜合能源系統(tǒng)的分布式多目標優(yōu)化,減少計算過程的信息傳輸量、防范信息泄露;同時,該算法可協(xié)調(diào)兼顧互聯(lián)系統(tǒng)運營商對于經(jīng)濟性、環(huán)保性、削峰填谷等多個目標的偏好設(shè)置,而且選取合適的罰參數(shù)值能夠顯著提高算法收斂速度、減小計算誤差,獲得更好的算法綜合性能。
【文章來源】:廣東電力. 2020,33(10)
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
電-氣綜合能源系統(tǒng)
參考ADMM的標準求解問題,將式(10)的變量x和y替換為xk,a和xk,b(同理Sx、Sy替換為Sa、Sb),問題可拆分為電網(wǎng)和氣網(wǎng)的2個子優(yōu)化問題,分別為{ x k,a,l+1 =argmin(φ+λ l Τ (x k,a -x k,b,l )+ ?? c 2 ∥x k,a -x k,b,l ∥ 2 2 ), ??s.t.{ k a μ a +k b μ ~ b ≤φ; G a (x a )≤0; 0≤φ≤1; x k,b,l+1 =argmin(0+λ l Τ (x k,a,l+1 -x k,b )+ ?? c 2 ∥x k,a,l+1 -x k,b ∥ 2 2 ), s.t.{ G b (x b )≤0. ?????? ??? (14)
從網(wǎng)架規(guī)模、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)等多方面考慮,本文基于IEEE-39節(jié)點電網(wǎng)和Belgian 20節(jié)點氣網(wǎng)搭建電-氣綜合能源系統(tǒng),拓撲結(jié)構(gòu)如圖4所示。圖4中:天然氣系統(tǒng)包含2個氣源、4個儲氣庫;電力系統(tǒng)包含2臺風電機組、3臺燃氣機組和5臺燃煤機組。發(fā)電機組、氣源和儲氣庫等相關(guān)參數(shù)和其他拓撲參數(shù)見文獻[1]。圖4 電-氣綜合能源系統(tǒng)仿真拓撲
【參考文獻】:
期刊論文
[1]計及V2G模式的有源配電網(wǎng)協(xié)調(diào)運行優(yōu)化[J]. 李植鵬,謝瑩華,肖鳴,李婧,高小鏡. 廣東電力. 2019(06)
[2]電力-天然氣綜合能源系統(tǒng)建模與仿真[J]. 常曉勇,王玉婷,陳福鋒,李玉平,徐程驥. 浙江電力. 2018(07)
[3]多能互補綜合能源系統(tǒng)運行優(yōu)化研究[J]. 李兵,牛洪海,陳俊,耿欣,婁清輝. 分布式能源. 2018(02)
[4]碳交易機制下多區(qū)域綜合能源系統(tǒng)的分散調(diào)度[J]. 瞿凱平,黃琳妮,余濤,張孝順. 中國電機工程學報. 2018(03)
[5]考慮系統(tǒng)耦合性的綜合能源協(xié)同優(yōu)化[J]. 宋晨輝,馮健,楊東升,周博文,齊格. 電力系統(tǒng)自動化. 2018(10)
[6]鄰近均分軸線法及其在電–氣互聯(lián)系統(tǒng)帕累托優(yōu)化運行中的應(yīng)用[J]. 瞿凱平,李昊飛,余濤. 中國電機工程學報. 2018(07)
[7]含風電接入多區(qū)域電力系統(tǒng)的分散式隨機動態(tài)經(jīng)濟調(diào)度方法[J]. 趙文猛,劉明波,周保榮,金小明,姚文峰,盧斯煜,王彤. 中國電機工程學報. 2017(24)
[8]ADMM應(yīng)用于求解多區(qū)域互聯(lián)電網(wǎng)分布式無功優(yōu)化問題[J]. 馮漢中,劉明波,趙文猛,林舜江. 電力系統(tǒng)及其自動化學報. 2017(07)
[9]考慮低碳效益的混合能源微電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度[J]. 靳現(xiàn)林,蔡曉宇. 分布式能源. 2017(03)
[10]基于自適應(yīng)步長ADMM的直流配電網(wǎng)分布式最優(yōu)潮流[J]. 韓禹歆,陳來軍,王召健,劉煒,梅生偉. 電工技術(shù)學報. 2017(11)
本文編號:3280581
【文章來源】:廣東電力. 2020,33(10)
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
電-氣綜合能源系統(tǒng)
參考ADMM的標準求解問題,將式(10)的變量x和y替換為xk,a和xk,b(同理Sx、Sy替換為Sa、Sb),問題可拆分為電網(wǎng)和氣網(wǎng)的2個子優(yōu)化問題,分別為{ x k,a,l+1 =argmin(φ+λ l Τ (x k,a -x k,b,l )+ ?? c 2 ∥x k,a -x k,b,l ∥ 2 2 ), ??s.t.{ k a μ a +k b μ ~ b ≤φ; G a (x a )≤0; 0≤φ≤1; x k,b,l+1 =argmin(0+λ l Τ (x k,a,l+1 -x k,b )+ ?? c 2 ∥x k,a,l+1 -x k,b ∥ 2 2 ), s.t.{ G b (x b )≤0. ?????? ??? (14)
從網(wǎng)架規(guī)模、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)等多方面考慮,本文基于IEEE-39節(jié)點電網(wǎng)和Belgian 20節(jié)點氣網(wǎng)搭建電-氣綜合能源系統(tǒng),拓撲結(jié)構(gòu)如圖4所示。圖4中:天然氣系統(tǒng)包含2個氣源、4個儲氣庫;電力系統(tǒng)包含2臺風電機組、3臺燃氣機組和5臺燃煤機組。發(fā)電機組、氣源和儲氣庫等相關(guān)參數(shù)和其他拓撲參數(shù)見文獻[1]。圖4 電-氣綜合能源系統(tǒng)仿真拓撲
【參考文獻】:
期刊論文
[1]計及V2G模式的有源配電網(wǎng)協(xié)調(diào)運行優(yōu)化[J]. 李植鵬,謝瑩華,肖鳴,李婧,高小鏡. 廣東電力. 2019(06)
[2]電力-天然氣綜合能源系統(tǒng)建模與仿真[J]. 常曉勇,王玉婷,陳福鋒,李玉平,徐程驥. 浙江電力. 2018(07)
[3]多能互補綜合能源系統(tǒng)運行優(yōu)化研究[J]. 李兵,牛洪海,陳俊,耿欣,婁清輝. 分布式能源. 2018(02)
[4]碳交易機制下多區(qū)域綜合能源系統(tǒng)的分散調(diào)度[J]. 瞿凱平,黃琳妮,余濤,張孝順. 中國電機工程學報. 2018(03)
[5]考慮系統(tǒng)耦合性的綜合能源協(xié)同優(yōu)化[J]. 宋晨輝,馮健,楊東升,周博文,齊格. 電力系統(tǒng)自動化. 2018(10)
[6]鄰近均分軸線法及其在電–氣互聯(lián)系統(tǒng)帕累托優(yōu)化運行中的應(yīng)用[J]. 瞿凱平,李昊飛,余濤. 中國電機工程學報. 2018(07)
[7]含風電接入多區(qū)域電力系統(tǒng)的分散式隨機動態(tài)經(jīng)濟調(diào)度方法[J]. 趙文猛,劉明波,周保榮,金小明,姚文峰,盧斯煜,王彤. 中國電機工程學報. 2017(24)
[8]ADMM應(yīng)用于求解多區(qū)域互聯(lián)電網(wǎng)分布式無功優(yōu)化問題[J]. 馮漢中,劉明波,趙文猛,林舜江. 電力系統(tǒng)及其自動化學報. 2017(07)
[9]考慮低碳效益的混合能源微電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度[J]. 靳現(xiàn)林,蔡曉宇. 分布式能源. 2017(03)
[10]基于自適應(yīng)步長ADMM的直流配電網(wǎng)分布式最優(yōu)潮流[J]. 韓禹歆,陳來軍,王召健,劉煒,梅生偉. 電工技術(shù)學報. 2017(11)
本文編號:3280581
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