分层分布式最优调度在集成电力-燃气-热力系统中：一种ATC-ADMM方法

《Energies》：Hierarchical Distributed Optimal Scheduling of Integrated Electricity–Gas–Heat Systems: An ATC–ADMM Approach

　　

摘要

集成的电力-燃气-热力系统需要协调调度，同时限制数据共享并考虑网络约束。本文开发了一个前瞻性模型，该模型综合考虑了无功功率、电压幅值、网络损耗、需求响应以及热电联产（CHP）/电力备用（P2G）之间的耦合关系。通过分段线性和二阶锥松弛技术，将模型重新表述为混合整数二阶锥规划（MIP）。分层ATC-ADMM方法通过交换耦合变量来协调电力-热力和天然气两个子系统。残差检查验证了模型的近似精度和原始方程的可行性。在测试系统中，ATC-ADMM在5次迭代内达成共识，总成本与集中优化相比仅偏离0.0075%；而ATC在500次迭代后仍未收敛。协调运行使总成本降低了1.13%，Shapley分配对两个子系统都带来了益处。将需求侧灵活性从5%提高到9%可降低总成本0.88%，将风电限电量从6.02%减少到4.86%；将无功补偿从40%增加到60%可降低总成本0.41%，并将风电限电量减少到5.70%。研究结果表明，灵活性资源的惩罚系数更新效果具有非单调性，其边际效益逐渐递减，这些结果为参数选择和容量分配提供了指导。