[發明專利]一種拒識深度微分動態規劃實時發電調度與控制算法

有效

• 申請號: 201910554335.0
• 申請日: 2019-06-25
• 公開（公告）號: CN110289643B
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 殷林飛;趙陸林;羅仕逵;高放;黃天蔚;孫志響;謝佳興;吳云智
• 申請（專利權）人: 廣西大學
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46
• 代理公司: 南寧啟創知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 45122
• 代理人: 謝美萱

本發明所提一種拒識深度微分動態規劃實時發電調度與控制算法，該算法能有效解決傳統“經濟調度+自動發電控制+功率指令分配”組合式算法難以協調控制的問題。本發明所提算法由深度模型網模塊、“深度評價網1”模塊、“深度評價網2”模塊和深度執行網模塊組成，其中每個模塊的核心均為深度神經網絡。本發明所提拒識操作是將微電網系統輸出的發電功率指令進行限制操作：當發電功率指令大于拒識閾值時則輸出結果；而當發電功率指令小于或等于拒識閾值時，輸出傳統的比例積分微分算法的結果。本發明所提算法，是利用深度微分動態規劃算法對該系統進行學習，使得系統具有較強的泛化能力，可以很好地解決微電網中的發電調度與控制問題。

技術領域

本發明屬于電力系統發電調度與控制領域，涉及一種替代傳統“經濟調度+自動發電控制+功率指令分配”組合式的算法，適用于電力系統的發電調度與控制。

背景技術

現如今能源緊缺、氣候變化和環境污染等問題日益嚴重，為了能夠有效的解決這些問題，進一步加快了對可再生能源的開發和利用。微電網是一種將各種微源、負荷和儲能裝置等組合在一起，構成一個可以控制的系統。一方面伴隨著可再生能源(如生物質發電、風電機組、光電、儲能和電動汽車等)不斷接入到配電網中，配電網的供電方式也跟著逐漸發生改變；另一方面隨著微電網可接入間歇性新能源隨機性的變化波動以及分布式電源的多元化，使得對配電網的電能質量控制的難度變得越來越大。現如今，如何有效提高對含有多種新能源的配電網的穩定控制已成為了眾多科研工作者所面對的一個技術難題。

本發明所提的一種拒識深度微分動態規劃實時發電調度與控制算法，能有效的解決傳統“經濟調度+自動發電控制+功率指令分配”組合式算法在微電網中所面臨提高電能質量的問題。伴隨著新能源的加入，在一定程度上也改變了電力系統的運行方式。考慮到風電、光伏和電動汽車等的隨機波動性以及需求側響應的不確定性，經濟調度可以有效解決可再生能源間歇性因素對微電網的影響。經濟調度問題是屬于規劃問題的一種，可以用優化算法進行解決。并且經濟調度是以系統運行的成本最小化為目標，用來降低微電網的運行成本。

伴隨著社會的發展，電網的容量以及規模變得越來越大，而電能質量(包括電壓質量和頻率質量等)問題也引起了眾多科研工作者的關注。為了保證在系統負荷發生波動時，能夠維持頻率與功率的穩定，通常會在微電網系統內引入自動發電控制。科研工作者提出了各種各樣的算法用來對微網進行控制，例如傳統的比例積分微分算法。傳統的比例積分微分算法屬于控制算法的一種，它是以控制頻率偏差為目標進行計算。這種算法是將微電網看作為一個整體進行計算，然后將最后輸出的結果按照一定的比例分配給微電源。

針對多種新能源組成的微網所面臨的頻率調節問題，目前眾多科研工作者常用的功率指令分配算法是優化算法，例如多目標粒子群優化算法、粒子群與遺傳優化算法、多目標人工魚群優化算法、改進果蠅優化算法、回溯搜索優化算法和離散貓群優化算法等。這些算法是以微電網的運行成本最小為目標，采用優化算法將發電功率指令分配給各個微源。

傳統“經濟調度+自動發電控制+功率指令分配”組合式算法中經濟調度、自動發電控制和功率指令分配的時間尺度是不同的，即經濟調度的優化算法每15分鐘執行一次，而自動發電控制的控制算法和功率指令分配的優化算法每4秒鐘執行一次；并且它們的控制目標也不相同，經濟調度的優化算法和功率指令分配的優化算法是以系統的運行成本最小為目標，自動發電控制的控制算法是以系統的頻率偏差最小為目標。由于經濟調度、自動發電控制和功率指令分配的控制目標和時間尺度均不相同，給傳統組合式算法帶來了無法協調控制的問題。因此，本發明提出了深度微分動態規劃實時發電調度與控制算法，用來解決傳統組合式算法中無法協調控制的問題，為了進一步提高系統的魯棒性，在深度微分動態規劃實時發電調度與控制算法的基礎上添加拒識操作，即當發電功率指令大于系統設置的拒識閾值時，則輸出結果；而當發電功率指令小于或等于拒識閾值時，則輸出傳統比例積分微分控制的結果。

由于上述傳統“經濟調度+自動發電控制+功率指令分配”組合式算法存在無法協調控制的問題，因此，本發明提出了一種拒識深度微分動態規劃實時發電調度與控制算法用來替代傳統組合式算法。