清華大學(xué)電機(jī)系中國電機(jī)工程學(xué)會背景 大規(guī)模分布式新能源的接入給電網(wǎng)運(yùn)行帶來了新的挑戰(zhàn)!!神127臺220千伏主變出現(xiàn)反送，33臺35千伏及以上主變、3420臺 ■分布式資源的廣泛接入使得各級電網(wǎng)耦合愈加緊密層次結(jié)構(gòu)過渡到“主干輸電網(wǎng)+中小型配電網(wǎng)及微電網(wǎng)”多元雙向混合層次結(jié)構(gòu)。高的要求。輸網(wǎng)配網(wǎng)微網(wǎng)國56/465嚴(yán)覺出電網(wǎng)上級主動、下級被動典型的主從結(jié)構(gòu)·規(guī)模大，可控資源規(guī)模急劇增加·結(jié)構(gòu)趨于對等，下級對上級影響顯著 素配電網(wǎng)素配電網(wǎng)素微電網(wǎng)A 2萬數(shù)千傳統(tǒng)機(jī)組分布式資源從輸網(wǎng)2萬擴(kuò)展到200萬調(diào)控中心中國電機(jī)工程學(xué)金 中國電機(jī)工程學(xué)金··含有主-配、配-微間耦合約束/變量的超大規(guī)模優(yōu)化問題·局部參數(shù)錯誤導(dǎo)致全局優(yōu)化問題不可行·不同電壓等級數(shù)值差異，協(xié)同優(yōu)化計(jì)算數(shù)值條件差、不收斂中國電機(jī)工程學(xué)金 中國電機(jī)工程學(xué)金參與主體參與主體參與主體參與主體t8中國電機(jī)工程學(xué)金 中國電機(jī)工程學(xué)金·依賴于分布式優(yōu)化數(shù)學(xué)理論·依賴于高精度的聚合理論·上下級無需同步，通信依賴低9中國電機(jī)工程學(xué)會中國電機(jī)工程學(xué)會背景中國電機(jī)工程學(xué)金中國電機(jī)工程學(xué)金現(xiàn)有相關(guān)分解協(xié)調(diào)算法主要問題中國電機(jī)工程學(xué)會 中國電機(jī)工程學(xué)會步驟二：主問題協(xié)調(diào)步驟二：主問題協(xié)調(diào)步驟一：子問題投影子問題投影函數(shù)：將高維優(yōu)化問題投影到低維邊界變量空間●子問題復(fù)雜，投影函數(shù)無法計(jì)算●投影函數(shù)并非連續(xù)可微，即便計(jì)算出也難以在主問題中協(xié)調(diào)基于強(qiáng)對偶定理，將投影函數(shù)通過拉格朗日函數(shù)表示φs(xB)=L(xs(xB),λ(xB),xB)=fs(xs)+λT避免優(yōu)化問題的不同表達(dá)形式導(dǎo)致的算法適用性差異同步協(xié)調(diào)：嵌套分解算法KKT條件對邊界變量的微分計(jì)算原問題最優(yōu)解xs與對偶問題最優(yōu)解入關(guān)于邊界變量xg的關(guān)系KKT條件對邊界變量的微分事 配電網(wǎng)主問題配電網(wǎng)主問題主問題主問題s.t.Gm(xm,xg)≤0子問題固定邊界x()計(jì)算最優(yōu)解x()同步協(xié)調(diào)：嵌套分解算法下級優(yōu)化問題投影函數(shù)的分解協(xié)調(diào)計(jì)算方法邊界變量邊界變量利用配網(wǎng)-微網(wǎng)迭代收斂時(shí)的配網(wǎng)主問題計(jì)算投影常規(guī)模式下采用同步通信架構(gòu)邊界變量邊界變量·上級理論上需要等待收集到全部近似投影函數(shù)后再協(xié)調(diào)計(jì)算(同步等待)算法具備異步能力(單次通信中斷的故障場景) ■主-配-微網(wǎng)三級協(xié)調(diào)的計(jì)算效率對比·最優(yōu)潮流計(jì)算中迭代次數(shù)約10次，在不同的算例中穩(wěn)定，遠(yuǎn)小于基于對偶分解的系列算法·計(jì)算時(shí)間比已有算法提升2個(gè)數(shù)量級，滿足實(shí)際協(xié)調(diào)需要·隨著協(xié)調(diào)對象的增加，本方法求解時(shí)間只呈現(xiàn)輕微增長迭代次數(shù)本方法計(jì)算效率相較于現(xiàn)有分布式算法提升2個(gè)數(shù)量級0隨著參與協(xié)調(diào)的隨著參與協(xié)調(diào)的微網(wǎng)數(shù)量的增加，本方法求解時(shí)間只呈現(xiàn)輕微增長所提方法傳統(tǒng)方法參與協(xié)調(diào)的微網(wǎng)數(shù)目背景式資源進(jìn)行聚合等值，簡化協(xié)調(diào)調(diào)度模型。調(diào)度中心聚合等值調(diào)度中心聚合等值聚合等值巨夕聚合等值夕夕儲能設(shè)備發(fā)電機(jī)暖通空調(diào)f嘗即中(如何計(jì)算?)備嘗由由斤帥藍(lán)印 內(nèi)接多面體■基于高維多面體投影的邊界收縮方法維的多面體表示理想情況下聚合后的可控性范圍。整個(gè)收縮過程從外接的多面體作為迭代初值，收縮至完全內(nèi)接為止，收縮后的多面體即靈活性動態(tài)聚合結(jié)果。由所有的靈活性資源約束組成。ΩΩ較低維的影多面體，表示理想外接的多面體，是邊界緊縮算法的迭代初值?！氵吔缡湛s后的多面體，是可對于復(fù)雜的時(shí)間耦合約束，比如全時(shí)段耦合的儲能能量約束，分解為等效發(fā)對于復(fù)雜的時(shí)間耦合約束，比如全時(shí)段耦合的儲能能量約束，分解為等效發(fā)電機(jī)(功率限值、爬坡約束)與等效儲能(功率限值、能量限值約束)苦統(tǒng)一的電功率可行域范圍規(guī)范化模型基于規(guī)范化形狀模板的高達(dá)數(shù)千維的多能資源調(diào)控可行域可行域降維投影降維投影至數(shù)十維的電力功率靈活性可行域多面體邊界收縮等效設(shè)備參數(shù)描確 基于網(wǎng)絡(luò)內(nèi)設(shè)備類型進(jìn)行匹配，區(qū)分為等效發(fā)電機(jī)、等效儲能兩類?？紤]到其中的網(wǎng)絡(luò)約束，基于魯棒優(yōu)化思想，將兩種類型設(shè)備解耦。將有功功率靈活性等效為發(fā)電機(jī)和儲能兩個(gè)設(shè)備由P-利用魯棒優(yōu)化算法，分開兩類設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)約束條件 針對氣網(wǎng)，構(gòu)建功率+能量模板的可行域聚合模型，對氣網(wǎng)進(jìn)行等值，支持電-氣系統(tǒng)協(xié)同優(yōu)化G1G1十2步驟1:計(jì)算各時(shí)刻能量流功率約束可行域夕夕步驟2:計(jì)算氣網(wǎng)系統(tǒng)等效電池能量可行域功率與能量約束合并誰 分別計(jì)算氣網(wǎng)等效儲能的功率上下限和能量上下限，基于等效后的氣網(wǎng)模型進(jìn)行氣電聯(lián)合經(jīng)濟(jì)調(diào)度優(yōu)化。經(jīng)過對比發(fā)現(xiàn)，本項(xiàng)目方法能夠保證較高的調(diào)度精度，可以大大縮短計(jì)算時(shí)間，并且基本不受到氣網(wǎng)規(guī)模增大的影響。氣網(wǎng)等效儲能功率上下限氣網(wǎng)等效儲能能量上下限m項(xiàng)目背景