(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210937694.6 (22)申请日 2022.08.05 (71)申请人 国网西藏电力有限公司 地址 850000 西藏自治区拉萨市林廓北路 19号 申请人 国网西藏电力有限公司电力科 学研 究院　 上海交通大 学　 中国电力科 学研究院有限公司 (72)发明人 格桑晋美 　王幼强　益西措姆 　 梅燕　张波琦　李俊　王寒　 孔维康　许江波　张俊杰　朱淼　 叶惠丽　文书礼　曾飞　彭琛　 王升龙　张燚　孙韬　宋科　 索朗多布 杰　王新维　张军军　(74)专利代理 机构 上海汉声知识产权代理有限 公司 3123 6 专利代理师 胡晶 (51)Int.Cl. G06Q 50/06(2012.01) G06Q 10/06(2012.01) G06F 30/27(2020.01) H02J 3/28(2006.01) H02J 3/38(2006.01) H02J 3/46(2006.01) G06F 111/04(2020.01) G06F 113/04(2020.01) (54)发明名称 基于能量路由器的弱电网分层运行优化调 度方法及系统 (57)摘要 本发明提供了一种基于能量路由器的弱电 网分层运行优化调度方法及系统， 包括： 建立弱 电网运行优化的双层优化模型， 基于包括能量传 输路线以及能量转换装置容量限制的约束条件， 通过传输线路的功率平衡能量供需和配电线路 容量， 同时最小化运行成本； 所述双层优化模型 包括上层路由优化模型和下层光储联合优化模 型； 所述上层路由优化模型通过离散粒子群算法 实现了求解网络损耗最小的能量传输路径的目 的。 所述下层光储联合优化模型通过混合整数非 线性规划方法实现火电机组的调峰运行优化， 并 实现了光伏、 储能输出功率的优化调度， 实现配 电网的经济运行和环保目标。 权利要求书7页 说明书13页 附图5页 CN 115293927 A 2022.11.04 CN 115293927 A 1.一种基于能量路由器的弱电网分层运行优化调度方法， 其特 征在于， 包括： 建立弱电网运行优化的双层优化模型， 基于包括 能量传输路线以及能量转换装置容量 限制的约束条件， 通过传输线路的功率平衡能量供需和配电线路容量， 同时实现最小化运 行成本； 所述双层优化模型包括上层路由优化模型和下层光储联合优化模型； 所述上层路由优化模型通过离散粒子群算法实现了求解网络损耗最小的能量传输路 径的目的； 所述下层光储联合优化模型通过混合整数非线性规划方法实现火电机组的调峰运行 优化， 并实现了光伏、 储能输出功率的优化调度， 实现配电网的经济运行和环保目标。 2.根据权利要求1所述的基于能量路由器的弱电网分层运行优化调度方法， 其特征在 于， 包括： 步骤S1： 通过混合整数非线性规划方法求解下层光储联合优化模型， 基于求解结果对 能量路由器端口功率进行调度； 步骤S2： 基于各能量路由器输出功率代入上层路由优化模型， 通过粒子群算法求解配 电网能量路由器上层路由优化模型 得到电能传输损耗； 步骤S3： 将上层路由优化模型求解得到的 电能传输损耗代入下层光储联合优化模型， 重复触发步骤S1至步骤S3， 直至前后两次迭代误差小于预设值， 输出优化调度结果。 3.根据权利要求1所述的基于能量路由器的弱电网分层运行优化调度方法， 其特征在 于， 所述上层路由优化模型采用： 上层路由优化以最小化能量传输过程中的网络功率损耗 为优化目标； 上层路由优化的优化目标如下： 其中， Pij表示网络传输功率， PLoss表示总的功率损耗， 表示能量路由器i和j之间的 传输线损耗； 表示能量路由器i的转换损耗； R(i,j)表示传输线电阻， U(i,j)表示能量路由器 i和j之间的电压； ηi表示能量路由器i的转换效率； N表示能量路由器的数量。 4.根据权利要求3所述的基于能量路由器的弱电网分层运行优化调度方法， 其特征在 于， 基于图论， 将各能量路由器视为顶点， 能量路由器间的网络损耗视为边， 建立一个表示 配电网网络损耗关系的矩阵P； 矩阵中的每个元素代表两个能量路由器之 间的网络损耗； 当 两个能量路由器之间没有物理连接时， 网损矩阵中对应的元 素值无穷大； P＝(PLoss(i,j))N×N    (2) 其中， PLoss(i,j)代表能量路由器i和j之间的网络损耗。 5.根据权利要求3所述的基于能量路由器的弱电网分层运行优化调度方法， 其特征在 于， 所述上层路由优化模型采用： 电能传输路径约束条件包括： 网损量约束、 传输线容量约 束以及能量路由器容 量约束；权　利　要　求　书 1/7 页 2 CN 115293927 A 2所述网损量约束采用： 其中， p0表示负荷的功率需求， Ppvi、 Pessi分别表示光伏、 储能提供的功率， pij表示网络传 输功率， PLoss表示总功率损耗； 所述传输线容 量约束采用： 其中， 代表输电线路的输送容 量； 所述能量路由器容 量约束采用： 其中， 代表能量路由器的接口容 量。 6.根据权利要求1所述的基于能量路由器的弱电网分层运行优化调度方法， 其特征在 于， 所述下层光储联合优化模型采用： 下层光储联合优化基于弃光成本与调峰机组运行成 本的目标函数采用： min C＝C1+C2‑C3    (6) Cfrac＝γfracCgi/[2Nfrac(Pgi,t)]    (9) Coil＝γoil Woil    (10) 其中， C1表示火电机组调峰运行成本， C2表示弃光惩罚 成本， C3表示储能系统参与调峰 运行时获得的补偿； NG、 NPV、 NESS分别表示火电机组、 水电机组、 光伏电站、 储能电站数量； Pgimin表示火电机组i投油调峰的最小出力； Pgioil表示火电机组i不投油调峰的最小出力； Pginorm、 Pgimax表示火电机组常规运行的最小和最大出力； Ccoal表示火电机组常规运行的煤耗 成本； Pgi,t表示t时段火电机组i的出力； a,b,c分别表示火电机组i的煤耗成本函数二次项、 一次项及常数项系数， γcoal为燃煤价格； Cfrac表示不投油调峰成本； γfrac表示火电机组寿 命损耗系 数； Cgi表示火电机组i的购置成本； Nfrac(Pgi,t)表示火电机组i的转子致裂循环周权　利　要　求　书 2/7 页 3 CN 115293927 A 3