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基于动态调度优先级的主动配电网多目标优化调度

如何以安全合理的方式消纳高比例的可再生能源成为亟待解决的问题。供给侧和需求侧资源互动的主动配电网优化调度技术为应对可再生的高比例接入提供了新的思路。针对上述问题,在考虑多种不确定性情况下,本文提出了一种基于动态调度优先级的多目标优化调度策略。


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研究背景

可再生能源作为人类社会应对能源危机和环境污染的重要手段,受到了广泛的关注。随着需求侧管理技术的不断完善,部分负荷已经变得相对可控,所以通过对“双侧”(供给侧和需求侧)可控资源进行合理的优化调度将有利于可再生能源的进一步消纳,保证配网的安全稳定运行。


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论文所解决的问题及意义

本文针对主动配电网的多目标优化调度技术进行研究分析。在考虑可再生能源、负荷需求以及需求侧响应等多重不确定性下,本文发展了动态调度优先级的概念,建立了以调度成本、信用度、供电能力为评估指标的评估体系。在此基础上,构建了以系统运行总成本最小、可再生能源利用率最高以及用户满意度最大为目标的主动配电网优化调度模型。


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论文的方法及创新点

首先,对可再生能源、需求侧响应进行了不确定性模型并建立了相应模型;其次,引入了动态调度优先级的概念,在各调度时段对柔性负荷、电动汽车集群、储能装置以及可控分布式电源从调度成本、信用度及供电能力三方面进行调度优先级评估;然后建立了以调度成本最小、用户满意度最高及可再生能源利用率最高的主动配电网优化调度目标。根据评估结果以及负荷需求对各类可调度资源进行协调控制,以达到优化目标。最后结合某11节点配电网络,通过改进粒子群算法对调度模型求解,对比分析了不采用调度优先级、采用固定优先级及动态调度优先级三种模式下的调度结果,验证了调度模型和求解算法的有效性和可行性。结果表明相比于不采用优先级、固定优先级调度策略,文中所提方法能显著减少ADN的调度总成本,提高了可再生能源利用率和用户满意度,削峰填谷效果显著,大幅提高了供需两侧的经济性。


 基于动态调度优先级的主动配电网多目标优化调度

图1  三种模式下负荷曲线及RES出力


基于动态调度优先级的主动配电网多目标优化调度

图2  各种不确定度下的调度总成本、可再生能源利用率及用户满意度


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结论

1)所提调度优化策略激励柔性负荷、EV集群参与电网调度,根据实时状态评估计算可调度资源的调度优先级,改善了负荷特性,削峰填谷效果显著,极大地提高了供需两侧的经济性。

2)与不采用调度优先级及固定优先级相比,采用DSP调度策略可显著地降低ADN调度总成本,提高RES利用率和用户满意度。

3)与不采用调度优先级及固定优先级相比,所提优化策略在不确定性环境下目标函数各项指标变化幅度最小,证明了所提优化策略应对不确定性环境的有效性。

4)本文通过对粒子群算法进行改进,提高了粒子群算法的收敛性能和全局寻优能力,通过对比三种算法的收敛性能,验证了本文所提算法在求解此类问题时的有效性和可行性。


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