基于ADMM的电-气综合能源系统多目标最优能量流分布式计算

发布时间：2021-07-12 20:11

　　为实现电-气综合能源系统的能源高效利用以及协调其多个目标下的矛盾冲突,同时考虑到电力系统与天然气系统常隶属于不同的经营主体,存在多主体的计算需求,提出一种基于交替方向乘子法（alternating direction method of multipliers, ADMM）的多目标最优电-气能量流的分布式计算方法,并搭建电-气综合能源系统仿真模型对算法进行验证,结果表明:所提算法利用分解协同交互机制可有效实现电-气综合能源系统的分布式多目标优化,减少计算过程的信息传输量、防范信息泄露;同时,该算法可协调兼顾互联系统运营商对于经济性、环保性、削峰填谷等多个目标的偏好设置,而且选取合适的罚参数值能够显著提高算法收敛速度、减小计算误差,获得更好的算法综合性能。 

【文章来源】：广东电力. 2020,33(10)

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

电-气综合能源系统

参考ADMM的标准求解问题,将式(10)的变量x和y替换为xk,a和xk,b(同理Sx、Sy替换为Sa、Sb),问题可拆分为电网和气网的2个子优化问题,分别为{ 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)

从网架规模、网架结构等多方面考虑,本文基于IEEE-39节点电网和Belgian 20节点气网搭建电-气综合能源系统,拓扑结构如图4所示。图4中:天然气系统包含2个气源、4个储气库;电力系统包含2台风电机组、3台燃气机组和5台燃煤机组。发电机组、气源和储气库等相关参数和其他拓扑参数见文献[1]。图4 电-气综合能源系统仿真拓扑

【参考文献】：
期刊论文
[1]计及V2G模式的有源配电网协调运行优化[J]. 李植鹏,谢莹华,肖鸣,李婧,高小镜.  广东电力. 2019(06)
[2]电力-天然气综合能源系统建模与仿真[J]. 常晓勇,王玉婷,陈福锋,李玉平,徐程骥.  浙江电力. 2018(07)
[3]多能互补综合能源系统运行优化研究[J]. 李兵,牛洪海,陈俊,耿欣,娄清辉.  分布式能源. 2018(02)
[4]碳交易机制下多区域综合能源系统的分散调度[J]. 瞿凯平,黄琳妮,余涛,张孝顺.  中国电机工程学报. 2018(03)
[5]考虑系统耦合性的综合能源协同优化[J]. 宋晨辉,冯健,杨东升,周博文,齐格.  电力系统自动化. 2018(10)
[6]邻近均分轴线法及其在电–气互联系统帕累托优化运行中的应用[J]. 瞿凯平,李昊飞,余涛.  中国电机工程学报. 2018(07)
[7]含风电接入多区域电力系统的分散式随机动态经济调度方法[J]. 赵文猛,刘明波,周保荣,金小明,姚文峰,卢斯煜,王彤.  中国电机工程学报. 2017(24)
[8]ADMM应用于求解多区域互联电网分布式无功优化问题[J]. 冯汉中,刘明波,赵文猛,林舜江.  电力系统及其自动化学报. 2017(07)
[9]考虑低碳效益的混合能源微电网优化调度[J]. 靳现林,蔡晓宇.  分布式能源. 2017(03)
[10]基于自适应步长ADMM的直流配电网分布式最优潮流[J]. 韩禹歆,陈来军,王召健,刘炜,梅生伟.  电工技术学报. 2017(11)



本文编号：3280581