計及風(fēng)電隨機性的跨區(qū)域電-氣互聯(lián)系統(tǒng)分散協(xié)調(diào)調(diào)控

張 瀚，黃 琨，劉鳳全，王成福，周萬鵬，肖少華

（1.國家電網(wǎng)全球能源互聯(lián)網(wǎng)集團有限公司，北京 100031；2.國網(wǎng)浙江省電力有限公司嘉興供電公司，浙江 嘉興 314033；3.山東大學(xué) 電氣工程學(xué)院，山東 濟南 250061）

0 引言

當前各國將能源轉(zhuǎn)型、合作作為能源戰(zhàn)略的焦點，旨在促進能源資源優(yōu)化配置和提高可再生能源消納水平[1]～[3]。以綜合能源系統(tǒng)（Integrated Energy System，IES）[4]概 念 為 依 托，針 對 電、氣 互 聯(lián)系統(tǒng)，國內(nèi)外學(xué)者在可靠性評估[5]、協(xié)同規(guī)劃和運行[6]、能 量 流 分 析[7]，[8]、集 成 建 模 和 隨 機 優(yōu) 化[9]，[10]等方面取得眾多成果。

現(xiàn)有成果大多集中在區(qū)域型IES中氣、電、冷、熱等多品類能源系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換及耦合機理分析，系統(tǒng)性的跨區(qū)域IES研究還很缺乏[11]，[12]。此外，現(xiàn)有成果較少考慮風(fēng)電隨機性對IES運行調(diào)控的影響，而利用確定性的單一風(fēng)電預(yù)測場景數(shù)據(jù)則容易產(chǎn)生較大的計算誤差[13]。因此，迫切需要改進調(diào)控方法，以應(yīng)對跨區(qū)型IES調(diào)控信息不完全互通而影響集中式調(diào)控。由于分布式優(yōu)化理論分解系統(tǒng)整體的優(yōu)化目標，多個自主體彼此交換部分必要信息，同時進行優(yōu)化調(diào)控以實現(xiàn)有效的協(xié)調(diào)合作[14]，[15]，因此，該理論與跨 區(qū)型IES協(xié)調(diào) 調(diào)控 需求不謀而合。現(xiàn)有文獻中分布式優(yōu)化理論大多用于IES中不同能源類別間的分布式協(xié)調(diào)[16]，[17]，對于不同能源區(qū)域間以及二者同時考慮的研究仍然較少。在算法層面，對偶上升法的可分解性和乘子法的上界收斂屬性，在ADMM算法中實現(xiàn)了有機結(jié)合，使得該算法在算法收斂性以及解決大規(guī)模復(fù)雜問題方面具有顯著的優(yōu)勢[18]，[19]，因而成為IES分布式協(xié)調(diào)調(diào)控的重要算法。……