Distributed Coordinated Day-ahead Scheduling Method for Distribution Network and Microgrid Based on Distributionally Robust Optimization

JU Yuntao; KANG Xiaofan; LIU Wenwu; ZHANG Jinqi

doi:10.7500/AEPS20231102003

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Distributed Coordinated Day-ahead Scheduling Method for Distribution Network and Microgrid Based on Distributionally Robust Optimization

Active Control and Cooperative Dispatch for Distribution Networks with High-penetration Distributed Energy Resources | 更新时间：2025-06-16

- Distributed Coordinated Day-ahead Scheduling Method for Distribution Network and Microgrid Based on Distributionally Robust Optimization
- Automation of Electric Power Systems Vol. 48, Issue 20, Pages: 48-58(2024)
- 作者机构：
  
  1.北方工业大学电气与控制工程学院,北京市 100144
  2.国网浙江省电力有限公司杭州市富阳区供电公司,浙江省杭州市 311400
  3.山西省能源互联网研究院,山西省太原市 030000
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  National Natural Science Foundation of China(52177125)
- DOI：10.7500/AEPS20231102003
  CLC：
- Received：02 November 2023，
  
  Revised：2024-04-20，
  
  Published Online：09 August 2024，
  
  Published：25 October 2024
- 稿件说明：
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巨云涛,康晓帆,刘文武等.基于分布鲁棒优化的分布式配-微协同日前调度方法[J].电力系统自动化,2024,48(20):48-58.

JU Yuntao,KANG Xiaofan,LIU Wenwu,et al.Distributed Coordinated Day-ahead Scheduling Method for Distribution Network and Microgrid Based on Distributionally Robust Optimization[J].Automation of Electric Power Systems,2024,48(20):48-58.
巨云涛,康晓帆,刘文武等.基于分布鲁棒优化的分布式配-微协同日前调度方法[J].电力系统自动化,2024,48(20):48-58. DOI： 10.7500/AEPS20231102003.

JU Yuntao,KANG Xiaofan,LIU Wenwu,et al.Distributed Coordinated Day-ahead Scheduling Method for Distribution Network and Microgrid Based on Distributionally Robust Optimization[J].Automation of Electric Power Systems,2024,48(20):48-58. DOI： 10.7500/AEPS20231102003.

摘要

微网是消纳新能源和提高配电网可靠性的重要形态，通常有独立的能量管理系统。含多微网的配电网需要协同各个微网，满足安全经济运行的约束。在进行配-微协同调度的过程中，需要采用考虑新能源不确定性、离散调节设备特性的分布式协同方法。针对以上需求，采用分布鲁棒优化建模的思想对新能源的不确定性进行建模，并基于单纯分解方法-非线性分块高斯-赛德尔方法-增广拉格朗日方法（SDM-GS-ALM）对离散调节设备进行处理。该算法通过凸包对整数变量进行逼近，理论上保证了每次计算问题都是凸问题。在凸问题的基础上，将列与约束生成（C&CG）作为外层算法、SDM-GS-ALM作为内层算法内嵌在C&CG的各阶段，实现配-微协同分布式计算框架的构建。最后，基于北美240节点实际工程系统，采用线路运行状态的聚合等值方法验证所提方法的有效性。

Abstract

Microgrid is an important form to accommodate renewable energy and improve the reliability of distribution network

which usually has an independent energy management system. Distribution networks with multiple microgrids need to cooperate with each microgrid to meet the constraints of safe and economic operation. It is necessary to adopt the distributed coordinated method considering the uncertainty of renewable energy and the characteristics of discrete adjusting equipment in the coordinated scheduling process between distribution networks and microgrids. To meet the above requirements

the renewable energy uncertainty is modeled by using the idea of the distributionally robust optimization modeling. And the discrete adjusting equipment is processed based on the simplicial decomposition method-nonlinear block Gauss-Seidel method-augmented Lagrange method (SDM-GS-ALM). The algorithm approximates integer variables by convex hull

and theoretically ensures that every computation problem is convex. On the basis of convex problem

column-and-constraint generation (C&CG) as the outer algorithm and SDM-GS-ALM as the inner algorithm are embedded in each stage of C&CG

which realizes the construction of distributed coordinated computing framework for distribution networks and microgrids. Finally

based on a real 240-bus engineering system in North America

the aggregate equivalent method of line operation state is used to verify the effectiveness of the proposed method.

关键词

Keywords

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