基于区间优化的冷热电联供型多微网日前优化调度

罗平; 周濠炳; 徐林; 吕强; 吴秋轩

doi:10.7500/AEPS20210121001

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

基于区间优化的冷热电联供型多微网日前优化调度

研制与开发 | 更新时间：2025-06-16

- 基于区间优化的冷热电联供型多微网日前优化调度
- Day-ahead Optimal Scheduling of Multi-microgrids with Combined Cooling, Heating and Power Based on Interval Optimization
- 电力系统自动化 2022年46卷第9期页码：137-146
- 作者机构：
  
  杭州电子科技大学自动化学院，浙江省杭州市 310018
- 作者简介：
  
  罗平(1978—)，女，通信作者，博士，副教授，硕士生导师，主要研究方向：综合能源系统的优化调度。E-mail：luoping@hdu.edu.cn
  周濠炳(1997—)，男，硕士研究生，主要研究方向：综合能源系统。E-mail：zhbandsxy@163.com
  徐林(1994—)，男，硕士研究生，主要研究方向：智能微网的优化调度。E-mail：1240988469@qq.com
- 基金信息：
  
  浙江省自然科学基金资助项目(LY20E070004);国家自然科学基金资助项目(62073108)
- DOI：10.7500/AEPS20210121001
  中图分类号：
- 收稿：2021-01-21，
  
  修回：2021-12-06，
  
  网络出版：2022-03-04，
  
  纸质出版：2022-05-10
- 稿件说明：
移动端阅览
罗平,周濠炳,徐林等.基于区间优化的冷热电联供型多微网日前优化调度[J].电力系统自动化,2022,46(9):137-146.

LUO Ping,ZHOU Haobing,XU Lin,et al.Day-ahead Optimal Scheduling of Multi-microgrids with Combined Cooling, Heating and Power Based on Interval Optimization[J].Automation of Electric Power Systems,2022,46(9):137-146.
罗平,周濠炳,徐林等.基于区间优化的冷热电联供型多微网日前优化调度[J].电力系统自动化,2022,46(9):137-146. DOI： 10.7500/AEPS20210121001.

LUO Ping,ZHOU Haobing,XU Lin,et al.Day-ahead Optimal Scheduling of Multi-microgrids with Combined Cooling, Heating and Power Based on Interval Optimization[J].Automation of Electric Power Systems,2022,46(9):137-146. DOI： 10.7500/AEPS20210121001.

摘要

冷热电联供型多微网系统日前优化调度需综合考虑源荷的不确定性、微网间热电功率交互及不同利益主体间的博弈。将各微网作为不同的利益主体，利用区间数描述风光分布式能源和冷热电负荷功率的波动性。以各微网中可控微源出力、可调度电负荷以及微网间的热电交互功率和交互电价为优化变量，建立目标为各微网运行成本最小的纳什议价合作博弈模型。将该非凸优化问题等价变换为两个凸优化子问题，并采用区间序关系和可能度将对应子问题的区间优化模型转化为确定性的凸优化模型。为保证用户的隐私，利用加速的交替方向乘子法对两个子问题进行了分布式求解。最后，通过仿真验证了所提方法的有效性和合理性。

Abstract

The day-ahead optimal dispatch of the multi-microgrid with combined cooling

heating and power system requires comprehensive consideration of the uncertainty of source and load

the interaction of thermal and electrical power and the game between different stakeholders. Taking each microgrid as different stakeholders

the interval number is used to describe the fluctuation of distributed wind power and photovoltaic power generation and cooling

heating and power load. The controllable micro-source output and schedulable electrical load in each microgrid

the thermal and electrical interactive power and interactive electricity price between microgrids are selected as optimization variables

and a Nash bargaining cooperative game model with the goal of minimizing the operating cost of each microgrid is established. The non-convex optimization problem is equivalently transformed into two convex optimization subproblems

and the interval optimization model of the corresponding subproblem is converted into a deterministic convex optimization model by using interval order relation and possibility degree. To ensure the privacy of users

the accelerated alternating direction multiplier method is used to solve the two subproblems in a distributed way. Finally

the effectiveness and rationality of the proposed method are verified by simulation.

关键词

Keywords

references

HAN Y ， ZHANG K ， LI H ， et al . MAS-based distributed coordinated control and optimization in microgrid and microgrid clusters： a comprehensive overview ［J］. IEEE Transactions on Power Electronics ， 2018 ， 33 （ 8 ）： 6488 - 6508 .

李鹏，吴迪凡，李雨薇，等 . 基于综合需求响应和主从博弈的多微网综合能源系统优化调度策略［J］. 中国电机工程学报， 2021 ， 41 （ 4 ）： 1307 - 1321 .

LI Peng ， WU Difan ， LI Yuwei ， et al . Optimal dispatch of multi-microgrids integrated energy system based on integrated demand response and Stackelberg game ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2021 ， 41 （ 4 ）： 1307 - 1321 .

桑博，张涛，刘亚杰，等 . 多微电网能量管理系统研究综述［J］. 中国电机工程学报， 2020 ， 40 （ 10 ）： 3077 - 3093 .

SANG Bo ， ZHANG Tao ， LIU Yajie ， et al . Energy management system research of multi-microgrid： a review ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2020 ， 40 （ 10 ）： 3077 - 3093 .

葛少云，曹雨晨，刘洪，等 . 考虑可靠性约束的综合能源微网供能能力评估［J］. 电力系统自动化， 2020 ， 44 （ 7 ）： 31 - 37 .

GE Shaoyun ， CAO Yuchen ， LIU Hong ， et al . Evaluation of energy supply capability for multi-energy microgrid considering reliability constraint ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2020 ， 44 （ 7 ）： 31 - 37 .

刘迎澍，陈曦，李斌，等 . 多微网系统关键技术综述［J］. 电网技术， 2020 ， 44 （ 10 ）： 3804 - 3820 .

LIU Yingshu ， CHEN Xi ， LI Bin ， et al . State of art of the key technologies of multiple microgrids system ［J］. Power System Technology ， 2020 ， 44 （ 10 ）： 3804 - 3820 .

XU Q S ， LI L ， CHEN X ， et al . Optimal economic dispatch of combined cooling， heating and power-type multi-microgrids considering interaction power among microgrids ［J］. IET Smart Grid ， 2019 ， 2 （ 3 ）： 391 - 398 .

周晓倩，艾芊 . 配电网与多微网联合分布式鲁棒经济调度［J］. 电力系统自动化， 2020 ， 44 （ 7 ）： 23 - 30 .

ZHOU Xiaoqian ， AI Qian . Combined distributed robust economic dispatch of distribution network and multiple microgrids ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2020 ， 44 （ 7 ）： 23 - 30 .

朱嘉远，刘洋，许立雄，等 . 考虑风电消纳的热电联供型微网日前鲁棒经济调度［J］. 电力系统自动化， 2019 ， 43 （ 4 ）： 40 - 48 .

ZHU Jiayuan ， LIU Yang ， XU Lixiong ， et al . Robust day-ahead economic dispatch of microgrid with combined heat and power system considering wind power accommodation ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2019 ， 43 （ 4 ）： 40 - 48 .

BUI V H ， HUSSAIN A ， IM Y H ， et al . An internal trading strategy for optimal energy management of combined cooling， heat and power in building microgrids ［J］. Applied Energy ， 2019 ， 239 ： 536 - 548 .

ZHANG B Y ， LI Q Q ， WANG L H ， et al . Robust optimization for energy transactions in multi-microgrids under uncertainty ［J］. Applied Energy ， 2018 ， 217 ： 346 - 360 .

LIU Y X ， GUO L ， WANG C S . A robust operation-based scheduling optimization for smart distribution networks with multi-microgrids ［J］. Applied Energy ， 2018 ， 228 ： 130 - 140 .

葛少云，李吉峰，刘洪，等 . 考虑智能建筑特性的多微网端对端能量交易方法［J］. 电力系统自动化， 2021 ， 45 （ 6 ）： 203 - 214 .

GE Shaoyun ， LI Jifeng ， LIU Hong ， et al . Peer-to-peer energy trading method for multiple microgrids considering characteristics of smart building ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2021 ， 45 （ 6 ）： 203 - 214 .

LEE J ， GUO J ， CHOI J K ， et al . Distributed energy trading in microgrids： a game-theoretic model and its equilibrium analysis ［J］. IEEE Transactions on Industrial Electronics ， 2015 ， 62 （ 6 ）： 3524 - 3533 .

马天男，彭丽霖，杜英，等 . 区块链技术下局域多微电网市场竞争博弈模型及求解算法［J］. 电力自动化设备， 2018 ， 38 （ 5 ）： 191 - 203 .

MA Tiannan ， PENG Lilin ， DU Ying ， et al . Competition game model for local multi-microgrid market based on block chain technology and its solution algorithm ［J］. Electric Power Automation Equipment ， 2018 ， 38 （ 5 ）： 191 - 203 .

芮涛，李国丽，王群京，等 . 配电侧多微电网日前电能交易纳什议价方法［J］. 电网技术， 2019 ， 43 （ 7 ）： 2576 - 2585 .

RUI Tao ， LI Guoli ， WANG Qunjing ， et al . Nash bargaining method for day ahead power trading of multi microgrid on distribution side ［J］. Power System Technology ， 2019 ， 43 （ 7 ）： 2576 - 2585 .

宋卉 . 区域综合能源系统优化运行研究［D］. 南京：东南大学， 2019 .

SONG Hui . Research on optimal operation of regional integrated energy systems ［D］. Nanjing ： Southeast University ， 2019 .

FAN S L ， AI Q ， PIAO L J . Bargaining-based cooperative energy trading for distribution company and demand response ［J］. Applied Energy ， 2018 ， 226 ： 469 - 482 .

熊义杰 . 现代博弈论基础［M］. 北京：国防工业出版社， 2010 ： 198 - 208 .

XIONG Yijie . Fundamentals of modern game theory ［M］. Beijing ： National Defense Industry Press ， 2010 ： 198 - 208 .

聂伟棋 . 基于区间优化的含风综合能源系统低碳经济调度策略［D］. 湘潭：湘潭大学， 2019 .

NIE Weiqi . Low-carbon economic dispatch strategy of integrated energy system with wind power based on interval optimization ［D］. Xiangtan ： Xiangtan University ， 2019 .

王慧慧 . 分布式交替方向乘子法研究［D］. 南京：南京大学， 2017 .

WANG Huihui . Study of distributed alternating direction method of multipliers ［D］. Nanjing ： Nanjing University ， 2017 .

李正茂，张峰，梁军，等 . 计及附加机会收益的冷热电联供型微电网动态调度［J］. 电力系统自动化， 2015 ， 39 （ 14 ）： 8 - 15 .

LI Zhengmao ， ZHANG Feng ， LIANG Jun ， et al . Dynamic scheduling of CCHP type of microgrid considering additional opportunity income ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2015 ， 39 （ 14 ）： 8 - 15 .

PIPATTANASOMPORN M ， WILLINGHAM M ， RAHMAN S . Implications of on-site distributed generation for commercial/industrial facilities ［J］. IEEE Transactions on Power Systems ， 2005 ， 20 （ 1 ）： 206 - 212 .

丁华杰，宋永华，胡泽春，等 . 基于风电场功率特性的日前风电预测误差概率分布研究［J］. 中国电机工程学报， 2013 ， 33 （ 34 ）： 136 - 144 .

DING Huajie ， SONG Yonghua ， HU Zechun ， et al . Probability density function of day-ahead wind power forecast errors based on power curves of wind farms ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2013 ， 33 （ 34 ）： 136 - 144 .

顾海飞，喻洁，李扬，等 . 环境约束下含多能园区的新型城镇双层组合优化经济调度［J］. 中国电机工程学报， 2020 ， 40 （ 8 ）： 2441 - 2453 .

GU Haifei ， YU Jie ， LI Yang ， et al . Bi-level joint optimization economic dispatch of new-type town with multi-energy parks under environmental constraints ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2020 ， 40 （ 8 ）： 2441 - 2453 .

杨宇 . 计及风电消纳的电热综合能源系统低碳经济调度研究［D］. 秦皇岛：燕山大学， 2018 .

YANG Yu . Research on wind power accommodation low-carbon economic dispatch of the integrated electrical and heating systems ［D］. Qinhuangdao ： Yanshan University ， 2018 .

张文韬，王秀丽，李言，等 . 大规模风电并网下多区域互联系统热电综合调度模型［J］. 电网技术， 2018 ， 42 （ 1 ）： 154 - 161 .

ZHANG Wentao ， WANG Xiuli ， LI Yan ， et al . Integrated thermal power dispatch model of multi regional interconnected system under large-scale wind power integration ［J］. Power System Technology ， 2018 ， 42 （ 1 ）： 154 - 161 .

浏览量

下载量

CSCD

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

考虑负荷空间均衡和充电站合作博弈的快速充电定价机制

考虑两阶段鲁棒优化配置的多微网合作博弈

基于合作博弈的风-光-水互补发电系统保证容量分配策略