基于去中心化优化的多微电网配电网运行成本最小化方法

《Scientific Reports》：Decentralized transactive energy operation of multi-area distribution networks using ATC-TLBO with direct inter-microgrid energy trading

　　

摘要

微电网的运行改变了配电网的本质，使其从被动转变为主动。通过在微电网之间共享发电资源，大幅减少了对昂贵能源来源的需求。在这方面，每个微电网能够根据不同的现有条件，在不同的时间与上游电网或相邻微电网交换其产生的电力，从而提高了电网管理可用资源的可靠性和响应能力。本文研究了一种去中心化的优化问题，旨在最小化多微电网配电网的运行成本。所提出的框架确定了微电网中分布式发电源的最佳容量，以同时最小化每个微电网的运行成本和配电网的总体成本。此外，通过基于聚类的结构来识别潜在的贸易伙伴，考虑了互联微电网之间直接电力交换的可行性。所提出的问题被构建为两级问题，其中配电网在高级别求解，微电网在低级别求解，每个都有其专属的经济目标函数。每个微电网内的局部成本最小化使用基于训练学习的优化算法进行，而决策实体之间的去中心化协调通过解析目标级联算法实现。IEEE 33节点配电网被用作测试网络，以及几个微电网。仿真结果表明，在保持去中心化目标函数的同时，微电网之间直接电力交换的存在使得系统总运行成本降低23%，总损耗降低13%。