PDF《基于改进交替方向乘子法的电 — 气—热系统分布式优化调度》

1 6 ] 采用带重启规则 的快速 A DMM 算法求解配电网等级下电―气混联 系统的优化调度问题.但是上述文献所采用的分布 式算法均 是针对只有电力、 天然气两个子系统的IES优 化调度问题, 对于包含电力、 天然气、 热力3个子系 统的IES优化问题不能保证收敛到最优解. 为此, 本文针对电―气―热混联系统日前调度问 题, 建立了电―气―热混联系统日前调度模型, 包括 系统运行模型和经济模型;

在日前调度模型中建立 了配电网、 热网模型, 以及考虑了传输过程中动态特 性的天然气网络模型;

此外, 考虑到不同子系统之间

0 5 第4 3卷第7期2019年4月1 0日Vol.43N o . 7A p r .

1 0,

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1 9 D O I :

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0 0 / A E P S

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4 h t t p : / / ww w. a e p s - i n f o . c o m 的信息不透明特性, 采用分布式算法求解优化问题, 即提出了基于带高斯回代的交替方向乘子法(alternativedirectionmultipliermethodwithGaussianb a c ks u b s t i t u t i o n , A DMM - G B S) 电―气― 热混联系统的分布式优化调度方法.最后通过算例 验证了所提出电―气―热混联系统模型和 优化方法 的有效性.

1 电―气―热混联系统日前调度模型 电―气―热混联系统的结构如图1所示, 电、 气、 热网络通过 CH P、 电热锅炉、 P

2 G( p o w e r t og a s ) 和 燃气锅炉等设备互相连接.本文针对由 CH P单元 连接的电―气―热混联系统展开讨论. 图1 电-气-热混联系统结构 F i g .

1 S t r u c t u r eo f i n t e g r a t e de l e c t r i c i t y - g a s - h e a t s y s t e m 1.

1 C H P耦合单元模型 CH P单元是以微型燃气轮机( m i c r o - t u r b i n e s , MT) 和余热锅炉为基础构成的系统.MT 消耗的燃 料成本Cg a s , f u e l 可以由 MT 输出的功率 Pm t 计算得 到: Cg a s , f u e l= c g a s Fg a s = c g a s∑ Γ t=1 ( α+β Pm t( t) +γ( Pm t( t) )

2 ) (

1 ) 式中: α, β, γ 为通过拟合天然气耗量曲线得到的参 数[

1 7 ] ;

c g a s 为天然气价格;

Fg a s 为耗气量;

Γ 为系统 的调度总时间间隔. 另外, 余热锅炉回收的热功率Hmt可以由式(

2 ) 得到: H m t( t) =Pm t( t) ηh (

2 ) 式中: ηh 为余热锅炉的热转化效率. MT 消耗天然气发电以供应负荷或传输 到电网, 建立了气网、 电网间的联系;

MT 产生的热量被 余热锅炉吸收并传输到供热网络, 建立了气网或电 网与热网间的联系.CH P 单元作为电―气―热系统 的耦合单元, 通过 MT 和余热锅炉将3个系统连接 起来. 1.

2 配电网模型 采用传统的辐射型配电网的网络模型, 通过线 性化 D i s t F l o w 潮流方程模拟配电网潮流[

1 8 -

1 9] , 该潮 流方程在传统的配电网中被广泛地应用.辐射型配 电网结构如附录 A 图A1所示.式( 3) 、 式( 4) 为配 电网有功、 无功功率方程;

式( 5) 、 式( 6) 分别为电压 方程和电压上下限约束. Pi+1( t) =Pi( t) -Pi+1, L( t) +Pi+1, G( t) (

3 ) Qi+1( t) =Qi( t) -Qi+1, L( t) +Qi+1, G( t) (

4 ) Vi+1( t) = Vi( t) - r i Pi( t) +x i Qi( t) V0 (

5 ) Vi, m i n≤ Vi( t) ≤ Vi, m a x (

6 ) 式中: Pi+1( t) 和Qi+1( t) 分别为从节点i+1传输到 节点i+2的有功功率和无功功率;

Pi ( t) 和Qi ( t) 分别为从节点i 传输到节点i+1的有功功率和无 功功率;

Pi+1, G( t) 和Qi+1, G ( t) 分别为节点i+1所 接电 源的有功功率和无功功率;