计及多类型微网响应特性的城市配电系统分布式优化调度

李雪; 季寒松; 张儒峰; 姜涛; 陈厚合; 宁若汐

doi:10.7500/AEPS20220226002

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计及多类型微网响应特性的城市配电系统分布式优化调度

“双碳”目标下的城市能源系统 | 更新时间：2025-06-16

- 计及多类型微网响应特性的城市配电系统分布式优化调度
- Distributed Optimal Scheduling of Urban Distribution System Considering Response Characteristics of Multi-type Microgrids
- 电力系统自动化 2022年46卷第17期页码：74-82
- 作者机构：
  
  1.东北电力大学电气工程学院，吉林省吉林市132012
  2.国网吉林供电公司，吉林省吉林市 132012
- 作者简介：
  
  李雪(1986—)，女，通信作者，博士，教授，博士生导师，主要研究方向：电力系统安全性与稳定性、电力系统高性能计算、电力市场。E-mail：xli@neepu.edu.cn
  季寒松(1998—)，男，硕士研究生，主要研究方向：综合能源系统优化运行。E-mail：jihansong@aliyun.com
  张儒峰(1990—)，男，博士，教授，硕士生导师，主要研究方向：综合能源系统优化运行。E-mail：zhangrufeng@neepu.edu.cn
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金资助项目(52061635103);吉林省自然科学基金资助项目(YDZJ202101ZYTS194);吉林省科技发展计划资助项目(20200403066SF)
- DOI：10.7500/AEPS20220226002
  中图分类号：
- 收稿日期：2022-02-26，
  
  修回日期：2022-06-06，
  
  网络出版日期：2022-08-17，
  
  纸质出版日期：2022-09-10
- 稿件说明：
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李雪,季寒松,张儒峰等.计及多类型微网响应特性的城市配电系统分布式优化调度[J].电力系统自动化,2022,46(17):74-82.

LI Xue,JI Hansong,ZHANG Rufeng,et al.Distributed Optimal Scheduling of Urban Distribution System Considering Response Characteristics of Multi-type Microgrids[J].Automation of Electric Power Systems,2022,46(17):74-82.
李雪,季寒松,张儒峰等.计及多类型微网响应特性的城市配电系统分布式优化调度[J].电力系统自动化,2022,46(17):74-82. DOI： 10.7500/AEPS20220226002.

LI Xue,JI Hansong,ZHANG Rufeng,et al.Distributed Optimal Scheduling of Urban Distribution System Considering Response Characteristics of Multi-type Microgrids[J].Automation of Electric Power Systems,2022,46(17):74-82. DOI： 10.7500/AEPS20220226002.

摘要

针对含多类型微网的城市配电系统，提出一种计及多类型微网需求响应特性的城市配电系统分布式协同优化调度策略。通过协调不同类型微网与配电网间的功率交互和各微网内部设备运行功率，降低含多类型微网的城市配电系统总运行成本。首先，对包含工业微网、居民微网以及商业微网的多类型微网用能特性进行分析；然后，构建了一种同时考虑多类型微网与配电网经济性的含多类型微网的城市配电系统优化调度模型。为保护各个主体之间信息的隐私性以及降低因预测信息不准确对优化结果造成的影响，提出一种基于滚动优化的分布式求解方法。最后，通过对比不同场景下的算例结果，验证了所提模型以及算法在提高各微网和配电系统运行经济性方面的有效性。

Abstract

Aiming at the urban distribution system including multi-type microgrids

a distributed cooperative optimal scheduling strategy is proposed for urban distribution systems considering the demand response characteristics of multi-type microgrids. Through the coordination of power interaction among the multi-type microgrids and distribution networks

as well as the power of internal equipment in multi-type microgrids

the overall operation costs of urban distribution systems including multi-type microgrids are reduced. Firstly

the energy consumption characteristics of multi-type microgrids are analyzed

which include industrial microgrids

commercial microgrids

and residential microgrids. Then

an optimal scheduling model for urban distribution system including multi-type microgrids is constructed considering both the economy of multi-type microgrids and the distribution networks. In order to preserve the privacy information between each entity and reduce the influence of prediction information inaccuracy on the optimization results

a distributed solving method based on rolling optimization is proposed. Finally

by comparing the case study results in different scenarios

the effectiveness of the proposed model and algorithm in improving the operation economy of each microgrid and distribution system is verified.

关键词

Keywords

references

康重庆，杜尔顺，李姚旺，等 . 新型电力系统的“碳视角”：科学问题与研究框架［J］. 电网技术， 2022 ， 46 （ 3 ）： 821 - 833 .

KANG Chongqing ， DU Ershun ， LI Yaowang ， et al . Key scientific problems and research framework for carbon perspective research of new power systems ［J］. Power System Technology ， 2022 ， 46 （ 3 ）： 821 - 833 .

马喜平，贾嵘，梁琛，等 . 高比例新能源接入下电力系统降损研究综述［J/OL］. 电网技术： 1 - 12 ［ 2022-02-03 ］. http：//kns.cnki.net/kc ms/detail/11.2410.TM.20220223.1554.006.html http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.2410.TM.20220223.1554.006.html ．

MA Xiping ， JIA Rong ， LIANG Chen ， et al ． Review of research on loss reduction in the context of high penetration of renewable power generation ［J/OL］． Power System Technology： 1 - 12 ［ 2022-02-03 ］. http：//kns.cnki.net/kcms/detail/11.2410.TM.20220223.1554.006.html http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.2410.TM.20220223.1554.006.html ．

THALE S S ， WANDHARE R G ， AGARWAL V . A novel reconfigurable microgrid architecture with renewable energy sources and storage ［J］. IEEE Transactions on Industry Applications ， 2015 ， 51 （ 2 ）： 1805 - 1816 .

杨新法，苏剑，吕志鹏，等 . 微电网技术综述［J］. 中国电机工程学报， 2014 ， 34 （ 1 ）： 57 - 70 .

YANG Xinfa ， SU Jian ， LÜ Zhipeng ， et al . Overview on micro-grid technology ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2014 ， 34 （ 1 ）： 57 - 70 .

马昕，裴玮，肖浩，等 . 考虑复杂生产约束的电池生产工业园区能源网络与生产管理综合优化运行［J］. 电网技术， 2018 ， 42 （ 11 ）： 3566 - 3575 .

MA Xin ， PEI Wei ， XIAO Hao ， et al . Integrated energy network and production management optimization operation of battery production industrial estate considering complex production constraints ［J］. Power System Technology ， 2018 ， 42 （ 11 ）： 3566 - 3575 .

ZHANG R F ， LI G Q ， JIANG T ， et al . Incorporating production task scheduling in energy management of an industrial microgrid： a regret-based stochastic programming approach ［J］. IEEE Transactions on Power Systems ， 2021 ， 36 （ 3 ）： 2663 - 2673 .

XU X D ， SUN W Q ， ABEYSEKERA M ， et al . Quantifying the flexibility from industrial steam systems for supporting the power grid ［J］. IEEE Transactions on Power Systems ， 2021 ， 36 （ 1 ）： 313 - 322 .

KORKAS C D ， BALDI S ， MICHAILIDIS I ， et al . Intelligent energy and thermal comfort management in grid-connected microgrids with heterogeneous occupancy schedule ［J］. Applied Energy ， 2015 ， 149 ： 194 - 203 .

许志荣，杨苹，赵卓立，等 . 中国多微网系统发展分析［J］. 电力系统自动化， 2016 ， 40 （ 17 ）： 224 - 231 .

XU Zhirong ， YANG Ping ， ZHAO Zhuoli ， et al . Analysis on the development of multi-microgrid in China ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2016 ， 40 （ 17 ）： 224 - 231 .

陈磊，牛玉刚，贾廷纲 . 基于主从博弈的多微网能量调度策略［J］. 电力系统保护与控制， 2020 ， 48 （ 19 ）： 35 - 42 .

CHEN Lei ， NIU Yugang ， JIA Tinggang . Multi-microgrid energy scheduling strategy based on master-slave game ［J］. Power System Protection and Control ， 2020 ， 48 （ 19 ）： 35 - 42 .

FONTENOT H ， DONG B . Modeling and control of building-integrated microgrids for optimal energy management—a review ［J］. Applied Energy ， 2019 ， 254 ： 113689 .

李咸善，解仕杰，方子健，等 . 多微电网共享储能的优化配置及其成本分摊［J］. 电力自动化设备， 2021 ， 41 （ 10 ）： 44 - 51 .

LI Xianshan ， XIE Shijie ， FANG Zijian ， et al . Optimal configuration of shared energy storage for multi-microgrid and its cost allocation ［J］. Electric Power Automation Equipment ， 2021 ， 41 （ 10 ）： 44 - 51 .

MONDAL A ， MISRA S ， OBAIDAT M S . Distributed home energy management system with storage in smart grid using game theory ［J］. IEEE Systems Journal ， 2017 ， 11 （ 3 ）： 1857 - 1866 .

王守相，吴志佳，庄剑 . 考虑微网间功率交互和微源出力协调的冷热电联供型区域多微网优化调度模型［J］. 中国电机工程学报， 2017 ， 37 （ 24 ）： 7185 - 7194 .

WANG Shouxiang ， WU Zhijia ， ZHUANG Jian . Optimal dispatching model of CCHP type regional multi-microgrids considering interactive power exchange among microgrids and output coordination among micro-sources ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2017 ， 37 （ 24 ）： 7185 - 7194 .

XU D ， ZHOU B ， CHAN K W ， et al . Distributed multienergy coordination of multimicrogrids with biogas-solar-wind renewables ［J］. IEEE Transactions on Industrial Informatics ， 2019 ， 15 （ 6 ）： 3254 - 3266 .

帅轩越，王秀丽，吴雄，等 . 计及电热需求响应的共享储能容量配置与动态租赁模型［J］. 电力系统自动化， 2021 ， 45 （ 19 ）： 24 - 32 .

SHUAI Xuanyue ， WANG Xiuli ， WU Xiong ， et al . Shared energy storage capacity allocation and dynamic lease model considering electricity-heat demand response ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2021 ， 45 （ 19 ）： 24 - 32 .

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 .

LIU W ， GU W ， WANG J H ， et al . Game theoretic non-cooperative distributed coordination control for multi-microgrids ［J］. IEEE Transactions on Smart Grid ， 2018 ， 9 （ 6 ）： 6986 - 6997 .

赵毅，陈雨婷，孙文瑶 . 多微网配电系统区间调度方法与市场交易策略研究［J］. 电网技术， 2022 ， 46 （ 1 ）： 47 - 56 .

ZHAO Yi ， CHEN Yuting ， SUN Wenyao . Region dispatch method and market trading strategy for multi-microgrid distribution system ［J］. Power System Technology ， 2022 ， 46 （ 1 ）： 47 - 56 .

CHEN H H ， ZHANG Y T ， ZHANG R F ， et al . Privacy-preserving distributed optimal scheduling of regional integrated energy system considering different heating modes of buildings ［J］. Energy Conversion and Management ， 2021 ， 237 ： 114096 .

ZHOU X Q ， AI Q ， YOUSIF M . Two kinds of decentralized robust economic dispatch framework combined distribution network and multi-microgrids ［J］. Applied Energy ， 2019 ， 253 ： 113588 .

叶亮，吕智林，王蒙，等 . 基于最优潮流的含多微网的主动配电网双层优化调度［J］. 电力系统保护与控制， 2020 ， 48 （ 18 ）： 27 - 37 .

YE Liang ， LÜ Zhilin ， WANG Meng ， et al . Bi-level programming optimal scheduling of ADN with a multi-microgrid based on optimal power flow ［J］. Power System Protection and Control ， 2020 ， 48 （ 18 ）： 27 - 37 .

吕天光，艾芊，孙树敏，等 . 含多微网的主动配电系统综合优化运行行为分析与建模［J］. 中国电机工程学报， 2016 ， 36 （ 1 ）： 122 - 132 .

LÜ Tianguang ， AI Qian ， SUN Shumin ， et al . Behavioural analysis and optimal operation of active distribution system with multi-microgrids ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2016 ， 36 （ 1 ）： 122 - 132 .

戴志辉，陈冰研，谢军，等 . 含多微网的主动配电网分层调度策略［J］. 电力系统保护与控制， 2018 ， 46 （ 18 ）： 121 - 127 .

DAI Zhihui ， CHEN Bingyan ， XIE Jun ， et al . Hierarchical scheduling strategy for active distribution network with multi-microgrids ［J］. Power System Protection and Control ， 2018 ， 46 （ 18 ）： 121 - 127 .

CHEN Z ， LI Z S ， GUO C X ， et al . Fully distributed robust reserve scheduling for coupled transmission and distribution systems ［J］. IEEE Transactions on Power Systems ， 2021 ， 36 （ 1 ）： 169 - 182 .

LI Z G ， SHAHIDEHPOUR M ， WU W C ， et al . Decentralized multiarea robust generation unit and tie-line scheduling under wind power uncertainty ［J］. IEEE Transactions on Sustainable Energy ， 2015 ， 6 （ 4 ）： 1377 - 1388 .

肖浩，裴玮，孔力 . 基于模型预测控制的微电网多时间尺度协调优化调度［J］. 电力系统自动化， 2016 ， 40 （ 18 ）： 7 - 14 .

XIAO Hao ， PEI Wei ， KONG Li . Multi-time scale coordinated optimal dispatch of microgrid based on model predictive control ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2016 ， 40 （ 18 ）： 7 - 14 .

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