考慮源荷協(xié)調(diào)優(yōu)化的交直流混合微網(wǎng)隨機(jī)規(guī)劃方法研究

李毅，金巧，馮波（國網(wǎng)隨州供電公司，湖北隨州　441300）

?

考慮源荷協(xié)調(diào)優(yōu)化的交直流混合微網(wǎng)隨機(jī)規(guī)劃方法研究

李毅，金巧，馮波
（國網(wǎng)隨州供電公司，湖北隨州441300）

摘要：為充分發(fā)揮交直流混合微網(wǎng)中交、直流兩種供電模式的互補(bǔ)優(yōu)勢(shì)，在需求側(cè)優(yōu)化各類負(fù)荷供電方式的選擇（接入交流或直流母線工作）以提高微網(wǎng)供用電效率，并與供電側(cè)分布式電源、儲(chǔ)能設(shè)備的優(yōu)化調(diào)度共同構(gòu)成源荷協(xié)調(diào)優(yōu)化運(yùn)行方法。在研究源荷供用電效率的基礎(chǔ)上，綜合考慮源荷協(xié)調(diào)優(yōu)化對(duì)微網(wǎng)運(yùn)行費(fèi)用與功率損耗的影響，分別以功率損耗最小和運(yùn)行費(fèi)用最小為上、下層優(yōu)化目標(biāo)，建立基于不確定二層規(guī)劃的源荷協(xié)調(diào)優(yōu)化模型。仿真算例驗(yàn)證了所提方法能在保證微網(wǎng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性與環(huán)保性的同時(shí)，更好地符合節(jié)能降損的要求。

關(guān)鍵詞：交直流混合微網(wǎng)；源荷協(xié)調(diào)；節(jié)能降損；優(yōu)化運(yùn)行；隨機(jī)機(jī)會(huì)約束

KEY W0RDS：HYbrid AC/DC microgrid；source-1oad coordination；energY saving and 1oss reduction；oPtima1 oPeration；stochastic chance constrained

微網(wǎng)是一種由以可再生能源為主的分布式電源（distributed generation，DG）、儲(chǔ)能系統(tǒng)（energY storage sYstem，ESS）、負(fù)荷、變換器及監(jiān)控保護(hù)等裝置結(jié)合在一起的小型供用電自治系統(tǒng)［1］。按內(nèi)部主網(wǎng)絡(luò)的供電方式，微網(wǎng)可分為交流微網(wǎng)（目前微網(wǎng)主要存在形式）、直流微網(wǎng)和交直流混合微網(wǎng)［2］。相比交流微網(wǎng)，理論上直流微網(wǎng)中DG、ESS及負(fù)荷只需經(jīng)過一級(jí)變換器接入直流母線，電能損耗可減少15%以上［3-4］但是直流微網(wǎng)需通過大容量的接口變換器并網(wǎng)，將造成較大的功率變換損耗［4］。交直流混合微網(wǎng)同時(shí)含有交流母線和直流母線，可有效整合交流微網(wǎng)和直流微網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)。而隨著建設(shè)能源節(jié)約型社會(huì)目標(biāo)的提出，如何充分發(fā)揮交直流混合微網(wǎng)中2種供電方式的互補(bǔ)優(yōu)勢(shì)，提高微網(wǎng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)、環(huán)保效益的同時(shí)，更好地符合節(jié)能降損要求，是其優(yōu)化運(yùn)行問題研究的關(guān)鍵之一。

然而，目前交直流混合微網(wǎng)的研究方興未艾，已有研究也多側(cè)重于結(jié)網(wǎng)方式、控制技術(shù)、保護(hù)技術(shù)等方面，鮮有優(yōu)化運(yùn)行方面的研究。已有的微網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行方面的研究多是針對(duì)交流微網(wǎng)，優(yōu)化目標(biāo)多為投資或運(yùn)行成本最小化、污染物排放最小化、供電可靠性最大化等［5-11］。在目標(biāo)函數(shù)中，有文獻(xiàn)考慮了微網(wǎng)線損［6-7］、DG出力隨機(jī)性導(dǎo)致的微網(wǎng)運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn)［8］及需求響應(yīng)等其他因素［9-11］。但上述文獻(xiàn)只是將這些因素轉(zhuǎn)換為經(jīng)濟(jì)效益考慮，沒有考慮微網(wǎng)運(yùn)行節(jié)能降損的效益，也沒有考慮微網(wǎng)中能量多級(jí)轉(zhuǎn)換造成的功率損耗。在發(fā)揮需求側(cè)資源的可調(diào)度性的研究中，文獻(xiàn)［9-11］等多采用價(jià)格激勵(lì)等經(jīng)濟(jì)手段引導(dǎo)用戶改變用電策略，以達(dá)到削峰填谷、降低用電費(fèi)用等目的。其用電策略只有負(fù)荷用電時(shí)間和用電量的選擇，沒有供電方式的選擇，沒能考慮提高微網(wǎng)供用電效率以達(dá)到節(jié)能降損的要求。

基于上述分析，本文在對(duì)交直流混合微網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行進(jìn)行研究時(shí)，首先將DG和ESS按照其交流型或直流型的電能供給、存儲(chǔ)方式，分別接入交、直流母線，形成交流供電區(qū)域（以下簡(jiǎn)稱交流區(qū)）、直流供電區(qū)域（以下簡(jiǎn)稱直流區(qū)）。隨后，根據(jù)需求側(cè)負(fù)荷用電特性將其分為四類，并在微網(wǎng)運(yùn)行過程中優(yōu)化各類負(fù)荷采用的供電方式（即選擇接入交流區(qū)抑或直流區(qū)工作），以提高整個(gè)微網(wǎng)供用電效率，最小化因多級(jí)功率變換造成的功率損耗。另外，交、直流區(qū)因其電氣特性不同而有著不同的運(yùn)行控制方式，本文根據(jù)兩者不同的運(yùn)行目標(biāo)與要求，在供電側(cè)分區(qū)優(yōu)化調(diào)度交、直流區(qū)域內(nèi)部的DG和ESS。優(yōu)化負(fù)荷采用的供電方式的目標(biāo)函數(shù)（整個(gè)微網(wǎng)的功率損耗）的求取需已知各個(gè)DG和ESS的出力，而其出力的優(yōu)化調(diào)度需以已知各負(fù)荷采取的供電方式為前提，兩者相互制約影響，使微網(wǎng)系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行成為了一個(gè)二層決策系統(tǒng)［12］。另外，鑒于微網(wǎng)中間歇式DG出力與負(fù)荷需求具有隨機(jī)性，本文采用隨機(jī)二層規(guī)劃模型［13］對(duì)交直流混合微網(wǎng)的優(yōu)化運(yùn)行問題進(jìn)行建模分析。

1　源荷協(xié)調(diào)供用電方式及其效率

1.1交、直流供電區(qū)域及其供電效率

本文以圖1所示的交直流混合微網(wǎng)為例展開研究。在供電側(cè)，交流區(qū)接入風(fēng)機(jī)（wind turbine，WT）和微型燃?xì)廨啓C(jī)（micro-turbine，MT）；直流區(qū)接入光伏電池（Photovo1taic ce11，PV）、燃料電池（fue1 ce11，F(xiàn)C）和蓄電池（storage batterY，SB）。為最大化可再生能源的利用，PV和WT工作在最大功率跟蹤模式，不參與調(diào)度。交流區(qū)通過并網(wǎng)處公共耦合點(diǎn)（Point of common couP1ing，PCC）與大電網(wǎng)相連，可以視作自身功率平衡，其運(yùn)行頻率由大電網(wǎng)頻率決定，可調(diào)度MT出力、向大電網(wǎng)購電量。直流區(qū)通過交直流雙向AC/DC功率變換器（inter1inking converter，ILC）維持直流母線電壓以控制功率平衡［14］，可調(diào)度FC和SB出力。

圖1　交直流混合微網(wǎng)結(jié)構(gòu)Fig. 1 Structure of a hybrid AC/DC microgrid

本文假設(shè)圖1中單相AC/DC、DC/AC變換器及ILC（統(tǒng)稱為變換器A）工作效率相等，可由公式（1）計(jì)算；單、雙向DC/DC變換器（統(tǒng)稱為變換器B）工作效率相等，可由式（2）計(jì)算［15］。

式中：ηA和ηB分別為變換器A和變換器B的功率變換效率；u為輸入功率與額定容量的比率。

1.2負(fù)荷用電方式及其效率

微網(wǎng)需求側(cè)負(fù)荷種類繁多，據(jù)其工作方式可分為如表1所示的4類。交直流混合微網(wǎng)中，交、直流電均配電到戶，各類負(fù)荷可自由、靈活地選擇交流抑或直流供電模式。但由于工作原理、型號(hào)不同等原因，同類負(fù)荷采用相同供電方式時(shí)的功率變換效率也不同。為簡(jiǎn)化問題，本文假設(shè)同類負(fù)荷功率變換效率相等，且皆為圖1中所示的常數(shù)［16］。另外，由于相對(duì)多級(jí)功率變換造成的功率損耗要小很多［3］，本文忽略微網(wǎng)中的線損。

2　隨機(jī)二層規(guī)劃模型

本文以交直流混合微網(wǎng)節(jié)能降損為目標(biāo)，將其存在的多級(jí)功率變換的功率損耗及實(shí)際微網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)成本作為2個(gè)關(guān)鍵約束條件，分別建立上層決策和下層運(yùn)行模型，并考慮微網(wǎng)不同時(shí)段中存在的最大出力與負(fù)荷功率的隨機(jī)波動(dòng)，考慮上下層關(guān)系，統(tǒng)一構(gòu)建了隨機(jī)機(jī)會(huì)約束模型。

表1　常見負(fù)荷分類Tab. 1 Classification of common loads

2.1上層模型

上層模型的決策者是整個(gè)微網(wǎng)，以各類負(fù)荷采用的供電方式為決策變量，記為L(zhǎng)=（L1，L2，L3，L4），下標(biāo)數(shù)字代表負(fù)荷類型；在第t個(gè)優(yōu)化時(shí)段，有其中nk為微網(wǎng)中第k類負(fù)荷的個(gè)數(shù)，為第i個(gè)第k類負(fù)荷采用的供電方式的標(biāo)志，表示接入交流區(qū)，表示接入直流區(qū)。上層模型目標(biāo)函數(shù)與約束條件分別如式（3）和（5）所示：

其中：

式中：T為優(yōu)化時(shí)段總數(shù)；P1oss為總功率損耗；和分 別為ILC、SB和DG、負(fù)荷變換器中功率損耗；為ILC變換功率，整流時(shí)為正，逆變時(shí)為負(fù)；和分別為MT、FC、WT、PV和SB出力（放電時(shí)為正，充電時(shí)為負(fù)）；為第i個(gè)第k類負(fù)荷的內(nèi)部工作功率需求（即不包括功率輸入時(shí)的變換損耗）；和分別為第i個(gè)第k類負(fù)荷接入交、直流區(qū)的功率變換效率（不需功率變換時(shí)認(rèn)為效率為1）；等為變換器工作效率，上標(biāo)A、B表示逆變器類型，下標(biāo)表示變換器所屬的設(shè)備；分別為MT和FC出力上限；為SB最大放電功率；為交流區(qū)與大電網(wǎng)間聯(lián)絡(luò)線傳輸容量上限；為ILC額定功率。

2.2下層模型

下層模型有交、直流區(qū)兩個(gè)決策者，決策變量為區(qū)域內(nèi)DG、SB出力及購電量，分別記為PAC=（PMT，PGrid）和PDC=（PFC，PSB），交流區(qū)目標(biāo)函數(shù)和約束條件分別如式（6）和（7）所示，直流區(qū)目標(biāo)函數(shù)和約束條件分別如式（8）和（9）所示：

式中：CAC和CDC分別為交、直流區(qū)運(yùn)行費(fèi)用；N為污染物種類數(shù)目；cm為第m種污染物單位排放量治理費(fèi)用；分別為MT和FC第m種污染物排放系數(shù)；分別為MT和FC燃料成本函數(shù)［6］；γMT、 γFC和γSB分別為MT、FC和SB運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用比例系數(shù)［5］為購電功率；為電網(wǎng)電價(jià)；分別為MT和FC出力下限；ηch和ηdis分別為SB充、放電效率；為SB剩余容量上下限；Δt為優(yōu)化時(shí)段時(shí)長(zhǎng)。

2.3隨機(jī)機(jī)會(huì)約束模型

上下層模型作為交直流混合微網(wǎng)節(jié)能降損時(shí)需考慮的靜態(tài)模型，仍需要考慮實(shí)際各時(shí)段PV、WT最大出力和負(fù)荷功率具有隨機(jī)波動(dòng)性，可采用概率方法對(duì)其分布曲線進(jìn)行估計(jì)，具體概率密度函數(shù)表達(dá)式參見文獻(xiàn)［17］。隨機(jī)參數(shù)ξ=（PWT，PPV，PLD）使二層規(guī)劃模型中的一些目標(biāo)函數(shù)和約束條件成為隨機(jī)函數(shù)，本文采用隨機(jī)機(jī)會(huì)約束二層規(guī)劃進(jìn)行建模如下：

由于下層交、直流區(qū)的策略會(huì)互相影響各自目標(biāo)的達(dá)成，本文給出兩者的Nash均衡定義［13］：在模型（10）中，對(duì)于微網(wǎng)既定的用電策略L，一個(gè)決策向量為交、直流區(qū)的Nash均衡僅當(dāng)對(duì)任意的和，有

在模型（10）中，對(duì)于上層任意的可行決策L以及與之相應(yīng)的Nash均衡（，一個(gè)決策向量是一個(gè)Stacke1berg-Nash均衡僅當(dāng)其滿足

3　算例仿真

3.1算例設(shè)置

為驗(yàn)證所提方法的有效性，對(duì)如下3個(gè)算例進(jìn)行對(duì)比分析。

算例1：每個(gè)優(yōu)化時(shí)段可為四類負(fù)荷選擇交流抑或直流供電方式，采用模型（10）建模，采用隨機(jī)模擬、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)和混沌粒子群算法［6］結(jié)合的智能混合算法求解［13］。

算例2：第1、2類負(fù)荷接入直流區(qū)，第3類負(fù)荷接入交流區(qū)，第4類負(fù)荷均分接入交、直流區(qū)，使各類負(fù)荷工作在最高用電效率下。以最小化整個(gè)微網(wǎng)功率損耗為目標(biāo)函數(shù)，采用傳統(tǒng)單層優(yōu)化方法求解［5-11］。

算例3：以最小化微網(wǎng)運(yùn)行總費(fèi)用為目標(biāo)函數(shù)，其他設(shè)置同算例2。

交、直流區(qū)供電限制如表2所示。ILC額定功率為200 kW。SB容量為150 kW·h，剩余電量上、下限為120 kW·h、30 kW·h。DG與SB其他運(yùn)行參數(shù)、分時(shí)電價(jià)參見文獻(xiàn)［7，18］。WT、PV及負(fù)荷預(yù)測(cè)功率如圖2所示。

表2　交、直流區(qū)供電限制Tab. 2 Power supply limits of the AC and DC power supply areas

圖2　WT、PV及負(fù)荷預(yù)測(cè)功率Fig. 2 Forecast power of WT，PV and loads

3.2仿真結(jié)果與分析

3.2.1算例對(duì)比分析

α0=β0=βAC=βDC=0.95時(shí)，算例1中交、直流區(qū)負(fù)荷接入情況優(yōu)化結(jié)果如圖3所示，3個(gè)算例的優(yōu)化調(diào)度結(jié)果如圖4—圖6所示，微網(wǎng)運(yùn)行的功率損耗與費(fèi)用分別列于表3和表4。

圖3　交、直流區(qū)負(fù)荷接入情況Fig. 3 Load demand of AC and DC power supply areas

對(duì)比算例1、2優(yōu)化結(jié)果可知，算例2中憑借各負(fù)荷較高的用電效率節(jié)省了7.474 1 kW的損耗，但是整個(gè)微網(wǎng)的功率損耗反而相比算例1高出2.90%。這是因?yàn)樗憷?中上層優(yōu)化可保證接入直流區(qū)的負(fù)荷總量不超過直流區(qū)的最大供電能力，直流區(qū)功率平衡不需要ILC頻頻動(dòng)作維持。而算例2中由于接入直流區(qū)的負(fù)荷過多，因而在直流區(qū)FC和SB出力均達(dá)到運(yùn)行上限后，需ILC動(dòng)作由交流區(qū)補(bǔ)足功率缺額，造成了額外的32.519 3 kW的功率損耗。另外，算例1交、直流區(qū)合理的負(fù)荷分配也使得下層優(yōu)化中交、直流區(qū)未滿發(fā)的DG可根據(jù)分時(shí)電價(jià)以及各自發(fā)電特性，更經(jīng)濟(jì)地調(diào)度出力。對(duì)比圖4和圖5可知，算例1中MT在發(fā)電成本低于電網(wǎng)電價(jià)的峰時(shí)發(fā)電，而算例2只顧及最小化功率損耗，在峰時(shí)沒能利用更經(jīng)濟(jì)的MT。因而算例1比算例2節(jié)省了56.04元運(yùn)行費(fèi)用。

對(duì)比算例1、3優(yōu)化結(jié)果可知，算例3中微網(wǎng)利用谷時(shí)的低電價(jià)節(jié)省了8.31%的運(yùn)行費(fèi)用，但其功率損耗卻高出7.18%。而隨著目前建設(shè)能源節(jié)約型社會(huì)目標(biāo)的提出，微網(wǎng)運(yùn)行在追求經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，也應(yīng)符合節(jié)能降損的要求。此外，在微網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行中，ILC頻頻動(dòng)作除了造成功率損耗，還將產(chǎn)生大量諧波，影響供電質(zhì)量；損害電力電子裝置使用壽命，增加設(shè)備維護(hù)費(fèi)用。因此，如再計(jì)及此部分的影響，算例1的結(jié)果將更優(yōu)。

3.2.2置信水平靈敏度分析

本文采用隨機(jī)機(jī)會(huì)約束規(guī)劃處理隨機(jī)參數(shù)，置信水平的選取將很大程度地影響優(yōu)化結(jié)果。在不同置信水平下（假設(shè)α=β0=βAC=βDC=ε）對(duì)算例1進(jìn)行仿真，結(jié)果如表5所示。運(yùn)行費(fèi)用與功率損耗都隨著置信水平的提高而增加；當(dāng)置信水平選取過高時(shí)，兩者更是因小概率的隨機(jī)事件而較大幅度地增加。由此可知，優(yōu)化結(jié)果的準(zhǔn)確度提高需要以一定程度上犧牲優(yōu)化目標(biāo)的達(dá)成為代價(jià)，置信水平的取值應(yīng)在兩者中做出權(quán)衡。

圖4　算例1優(yōu)化調(diào)度結(jié)果Fig. 4 0ptimal scheduling result of case 1

圖5　算例2優(yōu)化調(diào)度結(jié)果Fig. 5 0ptimal scheduling result of case 2

圖6　算例3優(yōu)化調(diào)度結(jié)果Fig. 6 0ptimal scheduling result of case 3

表3　微網(wǎng)功率損耗Tab. 3 Power losses of the microgrid

表4　微網(wǎng)運(yùn)行費(fèi)用Tab. 4 0peration costs of the microgrid

表5　不同置信水平下優(yōu)化結(jié)果比較Tab. 5 0ptimization results comparison under different confidence levels

4　結(jié)論

交直流混合微網(wǎng)更為靈活多樣的供用電方式可提高微網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行調(diào)控水平，在能源節(jié)約型社會(huì)建設(shè)背景下，有助于創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)、可靠、環(huán)保、低碳的供電環(huán)境。本文綜合考慮了交、直流互補(bǔ)供用電模式，以及交、直流供電區(qū)各自的控制與運(yùn)行特性，采用隨機(jī)二層規(guī)劃對(duì)其優(yōu)化運(yùn)行問題建模求解，得到以下結(jié)論：

1）上層模型在微網(wǎng)運(yùn)行過程中，優(yōu)化各類負(fù)荷采用的供電方式，有效提高了整個(gè)微網(wǎng)的供用電效率，降低整個(gè)微網(wǎng)因多級(jí)功率轉(zhuǎn)換造成的損耗。如計(jì)及其在減少電力電子裝置動(dòng)作，抑制諧波產(chǎn)生，降低設(shè)備維護(hù)費(fèi)用上的作用，微網(wǎng)效益將更高。

2）下層模型在交、直流區(qū)各自運(yùn)行控制要求下，根據(jù)各類DG、ESS的發(fā)電特性優(yōu)化調(diào)度其出力，使交、直流區(qū)均獲得較好的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境效益。

3）采用隨機(jī)機(jī)會(huì)約束規(guī)劃對(duì)隨機(jī)因素建模，更符合微網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行情況，但需在優(yōu)化結(jié)果準(zhǔn)確度與優(yōu)化目標(biāo)的達(dá)成兩者之間做出權(quán)衡。

參考文獻(xiàn)

［1］LASSETER R H. Microgrids［C］. Proceedings of Power EngineeringSocietYWinterMeeting，NewYork，USA，2002.

［2］王成山，武震，李鵬.微電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研究［J］.電工技術(shù)學(xué)報(bào)，2014，29（2）：1-12. WANG Chengshan，WU Zhen，LI Peng. Research on keY techno1ogies of microgrid［J］. Transactions of China E1ectrotechnica1 SocietY，2014，29（2）：1-12（in Chinese）.

［3］NEHRIR M，WANG C，STRUNZ K，et a1. A review of hYbrid renewab1e/a1ternative energY sYstems for e1ectric Power generation：configurations，contro1，and aPP1ications［J］. IEEE Trans on Sustainab1e EnergY，2011，2（4）：392-403.

［4］LIDULA N，RAJAPAKSE A. Microgrids research：a review of exPerimenta1 microgrids and test sYstems［J］. Renewab1e and Sustainab1e EnergY Reviews，2011，5（1）：186-202.

［5］艾欣，許佳佳.基于互動(dòng)調(diào)度的微網(wǎng)與配電網(wǎng)協(xié)調(diào)運(yùn)行模式研究［J］.電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2013，41（1）：7-14. AI Xin，XU Jiajia. StudY on the microgrid and distribution network co-oPeration mode1 based on interactive schedu1-ing［J］. Power SYstem Protection and Contro1，2013，41（1）：7-14（in Chinese）.

［6］丁明，田龍剛，潘浩，等.交直流混合微電網(wǎng)運(yùn)行控制策略研究［J］.電力自動(dòng)化設(shè)備，2015，43（9）：33-38. DING Ming，TIAN Longgang，PAN Hao，et a1. Research on contro1 strategY of hYbrid AC/DC microgrid［J］. Power SYstem Protection and Contro1，2015，43（9）：33-38（in Chinese）.

［7］李鵬，徐偉娜，周澤遠(yuǎn)，等.基于改進(jìn)萬有引力搜索算法的微網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行［J］.中國電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2014，34（19）：3073-3079. LI Peng，XU Weina，ZHOU ZeYuan，et a1. OPtima1 oPeration of microgrid based on imProved gravitationa1 search a1gorithm［J］. Proceedings of the CSEE，2014，34（19）：3073-3079（in Chinese）.

［8］黃文濤，邰能靈，范春菊，等.微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)特性分析與設(shè)計(jì)［J］.電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2012，40（18）：149-155. HUANG Wentao，TAI Neng1ing，F(xiàn)AN Chunju，et a1. StudY on structure characteristics and designing of microgrid［J］. Power SYstem Protection and Contro1，2012，40（18）：149-155（in Chinese）.

［9］邢龍，張沛超，方陳，等.基于廣義需求側(cè)資源的微網(wǎng)運(yùn)行優(yōu)化［J］.電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2013，37（12）：7-12，133. XING Long，ZHANG Peichao，F(xiàn)ANG Chen，et a1. OPtima1 oPeration for microgrid using genera1ized demand side resources［J］. Automation of E1ectric Power SYstems，2013，37（12）：7-12，133（in Chinese）.

［10］麻常輝，楊永軍，鄢安河，等.考慮發(fā)電和負(fù)荷不確定因素的輸電網(wǎng)靈活規(guī)劃［J］.電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2008，36（21）：29-32. MA Changhui，YANG Yongjun，YAN Anhe，et a1. On transmission f1exib1e P1anning considering the uncertainties of generation and 1oad［J］. Power SYstem Protection and Contro1，2008，36（21）：29-32（in Chinese）.

［11］THILLAINAYHAN L，DOPTI SRINIVASAN. Mu1tiagent sYstem for rea1-time oPeration of a microgrid in rea1-time digita1 simu1ator［J］. IEEE Trans on Smart Grid，2012，3（2）：925-933.

［12］滕春賢，李智慧.二層規(guī)劃的理論與應(yīng)用［M］.北京：科學(xué)出版社，2002.

［13］高金伍.隨機(jī)多層規(guī)劃模型與算法［D］.北京：清華大學(xué)，2005.

［14］LOH P，LI D，CHAI Y，et a1. Autonomous oPeration of hYbrid microgrid with AC and DC subgrids［J］. IEEE Trans Power E1ectronics，2013，28（5）：2214-2223.

［15］KAKIGANO H，MIURA Y，ISE T，et a1. Basic sensitivitY ana1Ysis of conversion 1osses in a DC microgrid［C］. Proceedings of Internationa1 Conference on Renewab1e EnergY Research and APP1ications，Nagasaki，JaPan，2012.

［16］KAKIGANO H，NOMURA M，ISE T. Loss eva1uation of DC distribution for residentia1 houses comPared with AC sYstem［C］. Proceedings of Internatio-na1 Power E1ectronicsConference，SaPPoro，JaPan，2010.

［17］MOHAMMADI S，SOLEYMANI S，MOZAFARI B . Scenario-based stochastic oPeration management of microgrid inc1uding wind，Photovo1taic，micro-turbine，fue1 ce11 and energY storage devices［J］. E1ectrica1 Power and EnergY SYstems，2014，54：525-535.

［18］張建華，黃偉.微電網(wǎng)運(yùn)行控制與保護(hù)技術(shù)［M］.北京：中國電力出版社，2010：185-186.

李毅（1985—），男，工程師，主要研究方向電網(wǎng)二次控制；

金巧（1990—），女，碩士研究生，主要研究方向?yàn)殡娋W(wǎng)繼電保護(hù)；

馮波（1985—），男，碩士研究生，工程師，主要研究方向?yàn)殡娏υO(shè)備故障診斷及在線監(jiān)測(cè)，現(xiàn)從事繼電保護(hù)及智能電網(wǎng)建設(shè)、運(yùn)維工作。

（編輯李沈）

Source-Load Coordination 0ptimal 0peration Method of Hybrid AC/DC Microgrid Based on Uncertain Bi-Level Programming

LI Yi，JIN Qiao，F(xiàn)ENG Bo
（Suizhou Power SuPP1Y ComPanY，State Grid Hubei E1ectric Power CorPoration，Suizhou 441300，Hubei，China）

ABSTRACT：To imProve Power suPP1Y and consuming efficiencY，se1ections of Power suPP1Y modes for 1oads（connection to AC or DC bus）are oPtimized on the demand-side. And the oPtima1 schedu1ing of distributed generations and energY storage devices on the generation-side are combined to form the source-1oad coordination oPtimization method，which gives fu11 P1aY to the comP1ementarY advantages of AC and DC Power suPP1Y modes in the hYbrid AC/DC microgrid. Based on the research of Power suPP1Y and consuming efficiencY of sources and 1oads，the effect of source-1oad coordination on oPeration cost and Power 1oss of microgrid is considered. A bi-1eve1 source-1oad coordination oPtimization mode1 is estab1ished aiming at minimizing Power 1oss and oPerating cost at the uPPer 1eve1 and 1ower 1eve1 oPtimization mode1 resPective1Y. Simu1ation resu1ts show that the ProPosed method can ensure the oPeration of microgrid to obtain economic and environmenta1 benefits，and meet the requirements of energY saving and 1oss reduction at the same time.

文章編號(hào)：1674-3814（2016）04-0079-06中圖分類號(hào)：TM732

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

收稿日期：2015-12-01。

作者簡(jiǎn)介：