[0068] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0069] 本发明的目的是提供一种对含多微网的主动配电网经济调度的分解协调方法及系统，降低计算的复杂度与计算维度。
[0070] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
[0071] 图1为本发明所提供的一种对含多微网的主动配电网经济调度的分解协调方法流程示意图，如图1所示，本发明所提供的一种对含多微网的主动配电网经济调度的分解协调方法，包括：
[0072] S101，获取含多微网的主动配电网中每个机组的出力大小；
[0073] S102，根据每个机组的出力大小，以经济调度总发电成本最低为目标函数，以多微网的主动配电网中总的负荷需求以及总的线路损失平衡的约束以及机组功率的约束为约束条件建立含多微网的主动配电网经济调度模型；
[0074] S102具体包括：
[0075] 由于常规发电机组存在阀点效应，即汽轮机在运行过程中，气阀的突然开启，会导致功率损失突然增加，由此产生的拉丝现象会导致目标函数产生波动，导致成本函数变为非线性、非凸函数，通过在原有目标函数的二次曲线上增加正弦分量，可以描述这一现象上述目标函数。
[0076] 利用公式 确定目标函数；
[0077] 利用公式 确定多微网的主动配电网中总的负荷需求以及总的线路损失平衡的约束；
[0078] 利用公式Pi,min≤PG,i≤Pi,max确定机组功率的约束；
[0079] 其中，F为经济调度总发电成本，ai、bi、ci均为机组i的发电成本系数，PG,i为机组i的出力大小；N为总的机组数，ei、fi为机组i的阀点效应系数，PG,i,min为机组i的有功出力下限，PD为从系统中直接获取的系统总的负荷需求；PLOSS为系统中总的线路损失，Pi,min为机组i最小功率输出；Pi,max为机组i最大功率输出。
[0080] S103，对所述含多微网的主动配电网进行分解，得到外层配电网与包含全部微电网的内层微电网；
[0081] S103具体包括：
[0082] 在所述含多微网的主动配电网中确定配电网与每一个微电网之间的连接点；
[0083] 利用连接点将所述含多微网的主动配电网分解为外层配电网与包含全部微电网的内层微电网。
[0084] S104，利用外层配电网的运行参数与以及所述内层微电网的运行参数修正所述含多微网的主动配电网经济调度模型；所述外层配电网的运行参数包括：配电网的发电及网损成本以及输出功率和负荷；所述内层微电网的运行参数包括：微电网的发电及网损成本、输出功率和负荷；
[0085] S104具体包括：
[0086] 利用公式 确定修正后的目标函数；
[0087] 利用公式 确定外层配电网功率平衡约束条件；
[0088] 利用公式 确定连接点功率约束条件；
[0089] 利用公式PGmin,t≤PG,t≤PGmax,t确定配电网常规机组出力约束条件；
[0090] 利用公式PT,min≤PT≤PT,max确定上层电网向配电网的输电约束条件；
[0091] 利用公式 确定内层微电网的功率平衡约束条件；
[0092] 利用公式 确定微电网内部分布式电源出力约束条件；
[0093] 外层电网中的每个机组和内层电网中的每个分布式电源均按照式(19)进行修正；
[0094]
[0095] 计算当前总输出和需求输出之间的差异Δ，如果|Δ|＞0则采用公式(20)修正当前外层电网机组和内层电网每个分布式电源出力Pj，以满足平衡条件；否则检查修正过的所述机组或分布式电源的出力Pj是否越限，如果越限，则返回重新判断所述机组或分布式电源的出力Pj是否满足出力上下限约束，若不越限，当前所述机组或分布式电源的出力Pj为修正后的机组或分布式电源的出力；
[0096]
[0097] 其中，FADN为配电网的发电及网损成本，Fm为微电网的发电及网损成本，NMG表示微电网数量，PT为上层电网对配电网的传输功率，PMG,m为配电网向微电网传输电量，PD为配电网负荷功率，PPL为配电网网损，PPV,m,v为主动配电网中第m个微电网中第v台光伏输出功率，为主动配电网中第m个微电网中第v台光伏最小输出功率， 为主动配电网中第m个微电网中第v台光伏最大输出功率；PWT,m,w为主动配电网中第m个微电网中第w台风机输出功率， 为主动配电网中第m个微电网中第w台风机最小输出功率， 为主动配电网中第m个微电网中第w台风机最大输出功率；PDE,m,d为主动配电网中第m个微电网中第d台柴油机输出功率， 为主动配电网中第m个微电网中第d台柴油机最小输出功率， 为主动配电网中第m个微电网中第d台柴油机最大输出功率；PESS,m,s为主动配电网中第m个微电网中第s个储能装置输出功率， 为主动配电网中第m个微电网中第s个储能装置最小输出功率， 为主动配电网中第m个微电网中第s个储能装置最大输出功率；PMD,m表为第m个微电网中负荷，PGmin,t为机组i的最小出力，PGmax,t为机组i的最大出力，PT,min为上层电网对配电网的最小传输功率，PT,max为上层电网对配电网的最大传输功率。
[0098] 外层电网目标函数修正，外层电网本身的发电运行成本与内层电网的发电运行成本两部分构成的系统成本最低为目标函数： 外层电网本身的发电运行成本为FADN＝fT+fG+fPL，内层电网的发电运行成本为
[0099] 其中，FADN表示外层配电网的发电及网损成本，Fm表示内层微电网的发电及网损成本，NMG表示微电网数量，fG表示配电网中常规机组发电成本，fPL表示配电网的网损成本，fT为上层电网向配电网输电成本。
[0100] 为方便上层电网对主动配电网传输的功率与主动配电网中的机组进行统一调度，本发明将外部电网视为一个由配电网运行方调度的虚拟发电组，在形式上与配电网内多个机组一起共同参与经济调度，则fT可以表示为：
[0101] 内层电网目标函数修正，内层电网以其内部各微电网的最小发电运行成本修正目标函数，目标函数为：
[0102] minFm＝fDE,m+fESS,m+fOM,m+fpl,m。
[0103] 其中，fDE,m表示微电网m中柴油机发电成本，fOM,m表示微电网m中各分布式电源的运行和维修成本，fpl,m表示微电网m网损成本；
[0104] S104还包括：
[0105] 对修正后的目标函数，采用罚函数的方法进行约束。
[0106] 对于外层电网和内层电网的目标函数中，分别添加惩罚项，目标函数改变为：
[0107]
[0108]
[0109] 其中σ是指导搜索到可行解的惩罚参数。
[0110] σ罚函数的引入有利于将不满足的可行解快速舍去，加快最优解的确定。
[0111] S105，根据修正后的主动配电网经济调度模型，确定外层配电网中机组出力结果；并根据外层配电网与内层微电网之间的功率传输，确定所述内层微电网中机组出力结果；
根据所述外层配电网中机组出力结果和所述内层微电网中机组出力结果对含多微网的主动配电网经济调度的分解协调。
[0112] 图2中的含多微网的主动配电网系统图为例说明分解计算过程；在图2中，主动配电网系统包含两个微电网MG1和MG2，根据连接点分解后得到外层电网与内层电网；对于外层电网，连接点作为负荷点进行计算；对于内层电网，连接点作为发电机参与计算；首先在外层电网计算得到连接点的功率值(Pmg1，Pmg2)，并将连接点功率值Pmg1和Pmg2传递到内层电网中，然后内层电网根据传递的功率值完成内部电源的出力调度，计算发电运行成本(F1，F2)，并将F1和F2返回至外层电网中，更新外层电网的成本值；
[0113] 分解协调计算实现如下，具体过程如图3所示；
[0114] 输入参数：输入配电网与微电网中全部机组与分布式电源的相关参数以及其他相关参数；
[0115] 系统分解：以各微电网与主动配电网的连接点为分解点，将含多微网的主动配电网系统进行分解；选择连接点进行系统分解的原因是连接点连接了配电网和微电网，便于系统分解后建立各分解模块之间的关系；
[0116] 外层电网计算：通过智能优化算法计算外层电网各机组的输出功率以及与微网的连接点，然后根据输出功率计算网损和发电运行成本，同时将接入点的功率分配给内层电网作为内层电网的发电功率；
[0117] 内层电网计算：通过智能优化算法计算出内层电网中的分布式电源的输出功率，然后根据输出功率计算出网损和发电运行成本，同时将内层电网计算出的连接点功率返回外层电网；
[0118] 连接点误差计算：配电网与微电网之间的存在功率传输，为了使二者之间的功率平衡，如图4所示，对于配电网而言，配电网向微电网传输功率PMG,m作为配电网的负荷参与主动配电网上的经济调度，对于微电网，则将PMG,m作为发电机功率参与微电网上的经济调度。同时微电网利用PMG,m以及其他分布式电源的功率值得到连接点处新的功率P'MG,m，P'MG,m与PMG,m之间存在一定误差，该误差用δ表示，并设置δ的范围来平衡二者之间的功率；计算连接点处功率值的误差，并判断其值是否在范围内，若在范围内则继续计算下一微电网的发电运行成本，否则结束本次计算，进行下一次迭代计算；
[0119]
[0120] 外层电网成本值更新：根据内层电网返回的成本值，更新外层电网发电运行成本；
[0121] 重复上述步骤，直到达到最大迭代次数，得到最优解。
[0122] 为了改善因使用传统潮流计算方法计算网损带来的计算效率低、计算量大等问题，本发明使用网损灵敏度来计算系统网损；外层电网和内层电网的网损计算均采用网损灵敏度方法；
[0123] 对于有NL条线路的配电网而言，传统潮流计算方式下的求解各条线路的网损公式为：
[0124]
[0125]
[0126] 其中，GLn和GL分别为第n条线路的网损和整个配电网的网损，rn为线路n上的电阻，In为线路n上的电流值；
[0127] 网损灵敏度是节点注入单位功率后产生的网损的大小。计算节点网损灵敏度时，首先计算节点注入基础功率的网损，再依次计算各电源接入后的网损，网损改变量和节点有功功率的比值即为网损灵敏度：
[0128]
[0129] 其中，PLSb为节点b的网损灵敏度，ΔP为节点注入的有功功率，n为以节点b为末端节点线路；
[0130] 利用网损灵敏度计算网损的公式为：
[0131] GLb＝k×PLSb×(Pb+ΔPb)；
[0132] GL＝∑GLb；
[0133] 在本发明中，将差分进化智能算法应用到含多微网的主动配电网经济调度分解协调计算方法中，本方法中，外层电网计算和内层电网计算均采用差分进化算法；
[0134] 差分进化算法在初始化阶段根据机组出力的上下限，选取在上下限范围内的随机值，如下式：
[0135]
[0136] 其中，rand(0,1)表示在[0,1]之间产生的均匀随机实数；
[0137] 在变异操作阶段，根据下式三个个体可以得到一个突变向量Vi,g：
[0138] Vk,g＝Xa,g+F×(Xb,g‑Xc,g)k≠a≠b≠c；
[0139] 其中，Xa,g，Xb,g，Xc,g随机取自当前种群，F为缩放因子；
[0140] 在交叉操作阶段， 是 和 的基因信息相结合形成的试验向量，由交叉概率CR决定，如下式所示；
[0141]
[0142] 在选择操作阶段，差分进化算法使用贪婪选择方法来进行选择操作，操作公式如下。
[0143]
[0144] 为了加快算例仿真运行速度，缩短运行时间，本发明采用一种快速搜索策略，内层迭代次数不再设定固定值，而是随着外层迭代过程的进行动态调整其迭代次数，由式可求解得到内层迭代与外层迭代之间的关系，其变化趋势如图5所示；
[0145]
[0146] 其中，Itercount表示内层迭代次数，Itercountmin表示内层迭代次数最小值，Itercountmax表示内层迭代次数最大值，T表示外层当前迭代数；
[0147] 同时，为了进一步提升计算速率，本发明对所述的外层电网迭代计算过程进行进一步的改进；在外层电网某一次迭代过程中，首先根据种群中计算得到的机组出力及连接点功率值进行成本预估，判断预估值是否符合预期，若满足则保留该值进行后续计算，若不满足，则将不符合预期的种群剔除，不再进行后续计算，从而减小整体计算时间，提高计算效率，成本预估流程如图6所示。
[0148] 为了验证本发明提出的方法的有效性，本发明算例仿真采用如图7所示的案例仿真图，对本发明采用的方法与传统整体计算调度方法进行对比，算例中各机组及分布式电源的参数配置见表1和表2，算例迭代参数设置见表3，表4给出了算例结果对比。
[0149] 表1机组参数
[0150]
[0151]
[0152] 表2各微网分布式电源参数
[0153]
[0154] 表3算例迭代参数
[0155]
[0156] 表4两种计算方式成本对比
[0157]
[0158]
[0159] 对算例中的发电运行成本的最大值、最小值以及平均值进行对比，可以看出采用本发明提出的针对含多微网的主动配电网经济调度方法得到的结果与采用整体计算方式得到的结果相比，其波动范围更小，所得的结果更加稳定，二者平均值相比，本发明所得的值有明显优势，有效提高了经济调度结果的求解精度。
[0160] 根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
[0161] 本发明的优化变量包括配电网与各个微电网中的机组电源设备出力，主动配电网的上层电网对系统的注入功率，配电网与微电网连接点的传输功率，以及系统网损；含多微网的主动配电网系统中各设备出力上下限，微电网容量限制，上层电网注入功率限制作为目标函数的约束条件，通过差分进化算法得到各设备最优出力复方案以及最小发电运行成本。
[0162] 图8为本发明所提供的一种对含多微网的主动配电网经济调度的分解协调系统结构示意图，如图8所示，本发明所提供的一种对含多微网的主动配电网经济调度的分解协调系统，包括：
[0163] 含多微网的主动配电网参数获取模块801，用于获取含多微网的主动配电网中每个机组的出力大小；
[0164] 模型建立模块802，用于根据每个机组的出力大小，以经济调度总发电成本最低为目标函数，以多微网的主动配电网中总的负荷需求以及总的线路损失平衡的约束以及机组功率的约束为约束条件建立含多微网的主动配电网经济调度模型；
[0165] 系统分解模块803，用于对所述含多微网的主动配电网进行分解，得到外层配电网与包含全部微电网的内层微电网；
[0166] 经济调度模型修正模块804，用于利用外层配电网的运行参数与以及所述内层微电网的运行参数修正所述含多微网的主动配电网经济调度模型；所述外层配电网的运行参数包括：配电网的发电及网损成本以及输出功率和负荷；所述内层微电网的运行参数包括：微电网的发电及网损成本、输出功率和负荷；
[0167] 经济调度模块805，用于根据修正后的主动配电网经济调度模型，确定外层配电网中机组出力结果；并根据外层配电网与内层微电网之间的功率传输，确定所述内层微电网中机组出力结果；根据所述外层配电网中机组出力结果和所述内层微电网中机组出力结果对含多微网的主动配电网经济调度的分解协调。
[0168] 所述模型建立模块802具体包括：
[0169] 目标函数确定单元，用于利用公式确定目标函数；
[0170] 功率平衡约束条件确定单元，用于利用公式 确定多微网的主动配电网中总的负荷需求以及总的线路损失平衡的约束；
[0171] 机组功率的约束确定单元，用于利用公式Pi,min≤PG,i≤Pi,max确定机组功率的约束；
[0172] 其中，F为经济调度总发电成本，ai、bi、ci均为机组i的发电成本系数，PG,i为机组i的出力大小；N为总的机组数，ei、fi为机组i的阀点效应系数，PG,i,min为机组i的有功出力下限，PD为从系统中直接获取的系统总的负荷需求；PLOSS为系统中总的线路损失，Pi,min为机组i最小功率输出；Pi,max为机组i最大功率输出。
[0173] 所述系统分解模块803具体包括：
[0174] 连接点确定单元，用于在所述含多微网的主动配电网中确定配电网与每一个微电网之间的连接点；
[0175] 系统分解单元，用于利用连接点将所述含多微网的主动配电网分解为外层配电网与包含全部微电网的内层微电网。
[0176] 所述经济调度模型修正模块804具体包括：
[0177] 修正后的目标函数确定单元，用于利用公式 确定修正后的目标函数；
[0178] 外层配电网功率平衡约束条件确定单元，用于利用公式确定外层配电网功率平衡约束条件；
[0179] 连接点功率约束条件确定单元，用于利用公式确定连接点功率约束条件；
[0180] 配电网常规机组出力约束条件确定单元，用于利用公式PGmin,t≤PG,t≤PGmax,t确定配电网常规机组出力约束条件；
[0181] 上层电网向配电网的输电约束条件确定单元，用于利用公式PT,min≤PT≤PT,max确定上层电网向配电网的输电约束条件；
[0182] 内层微电网的功率平衡约束条件确定单元，用于利用公式确定内层微电网的功率平衡约束
条件；
[0183] 微电网内部分布式电源出力约束条件确定单元，用于利用公式确定微电网内部分布式电源出力约束条件；
[0184] 其中，FADN为配电网的发电及网损成本，Fm为微电网的发电及网损成本，NMG表示微电网数量，PT为上层电网对配电网的传输功率，PMG,m为配电网向微电网传输电量，PD为配电网负荷功率，PPL为配电网网损，PPV,m,v为主动配电网中第m个微电网中第v台光伏输出功率，为主动配电网中第m个微电网中第v台光伏最小输出功率， 为主动配电网中第m个微电网中第v台光伏最大输出功率；PWT,m,w为主动配电网中第m个微电网中第w台风机输出功率， 为主动配电网中第m个微电网中第w台风机最小输出功率， 为主动配电网中第m个微电网中第w台风机最大输出功率；PDE,m,d为主动配电网中第m个微电网中第d台柴油机输出功率， 为主动配电网中第m个微电网中第d台柴油机最小输出功率， 为主动配电网中第m个微电网中第d台柴油机最大输出功率；PESS,m,s为主动配电网中第m个微电网中第s个储能装置输出功率， 为主动配电网中第m个微电网中第s个储能装置最小输出功率， 为主动配电网中第m个微电网中第s个储能装置最大输出功率；PMD,m表为第m个微电网中负荷，PGmin,t为机组i的最小出力，PGmax,t为机组i的最大出力，PT,min为上层电网对配电网的最小传输功率，PT,max为上层电网对配电网的最大传输功率。
[0185] 所述经济调度模型修正模块804具体还包括：
[0186] 罚函数约束单元，用于对修正后的目标函数，采用罚函数的方法进行约束。
[0187] 本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
[0188] 本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
