[發(fā)明專(zhuān)利]有向拓?fù)湎禄谟邢迺r(shí)間一致性的分布式智能電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010112673.1
• 申請(qǐng)日: 2020-02-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111353910A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李輝;蔣國(guó)平;周映江;周帥
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南京郵電大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G06Q50/06
• 分類(lèi)號(hào): G06Q50/06;G06F30/20;H02J3/00
• 代理公司: 南京蘇高專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 向文

1.一種有向拓?fù)湎禄谟邢迺r(shí)間一致性的分布式智能電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度方法，其特征在于：包括如下步驟：

S1：對(duì)智能電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度問(wèn)題進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，所述數(shù)學(xué)建模包含電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度下所有發(fā)電機(jī)的總的成本目標(biāo)函數(shù)以及供需平衡和發(fā)電機(jī)功率限制約束函數(shù)；

S2：根據(jù)步驟S1所建立的數(shù)學(xué)建模，在有向通信拓?fù)湎拢\(yùn)用有限時(shí)間一致性算法計(jì)算發(fā)電機(jī)組的最優(yōu)成本增量λ^*；

S3：根據(jù)發(fā)電機(jī)組每臺(tái)發(fā)電機(jī)的參數(shù)計(jì)算每臺(tái)發(fā)電機(jī)最終的輸出功率P_i^*；

S4：如果發(fā)電機(jī)最終輸出功率P_i^*不滿足功率限制約束，跳轉(zhuǎn)到步驟S5，否則結(jié)束，輸出成本增量λ^*以及P_i^*；

S5：判斷每臺(tái)發(fā)電機(jī)最終輸出功率P_i^*是否滿足發(fā)電機(jī)最大功率限制和最小功率限制的要求，重新確定發(fā)電機(jī)組的新最優(yōu)成本增量令跳轉(zhuǎn)到步驟S3。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有向拓?fù)湎禄谟邢迺r(shí)間一致性的分布式智能電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度方法，其特征在于：所述步驟S1中智能電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度問(wèn)題數(shù)學(xué)模型的建立過(guò)程具體如下：

S1-1：給出調(diào)度過(guò)程中單個(gè)發(fā)電機(jī)成本函數(shù)：

C_i(P_i)＝α_iP_i²+β_iP_i+γ_i

其中C_i(P_i)表示第i個(gè)發(fā)電機(jī)的成本函數(shù)，P_i表示第i個(gè)發(fā)電機(jī)的輸出功率，α_i＞0，β_i＞0，γ_i＞0，三個(gè)參量為發(fā)電機(jī)組的成本參數(shù)；

S1-2：建立如下經(jīng)濟(jì)調(diào)度的數(shù)學(xué)模型：

s.t.P_i^M≥P_i≥P_i^m,

其中，N表示經(jīng)濟(jì)調(diào)度過(guò)程中總的發(fā)電機(jī)組的個(gè)數(shù)，P_i^M和P_i^m分別代表第i個(gè)發(fā)電機(jī)組的最大輸出功率和最小輸出功率，P_D代表總的需求功率。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有向拓?fù)湎禄谟邢迺r(shí)間一致性的分布式智能電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度方法，其特征在于：所述步驟S2中在有向通信拓?fù)湎逻\(yùn)用有限時(shí)間一致性算法計(jì)算發(fā)電機(jī)組的最優(yōu)成本增量λ^*的具體過(guò)程如下：

S2-1：對(duì)于凸優(yōu)化問(wèn)題，定義如下拉格朗日函數(shù)：

由拉格朗日乘子法得到：

當(dāng)滿足：

λ₁＝λ₂＝…＝λ_N＝2α_iP_i+β_i

時(shí)，凸優(yōu)化問(wèn)題有了最優(yōu)解，智能電網(wǎng)系統(tǒng)完成經(jīng)濟(jì)調(diào)度；

S2-2：基于步驟S2-1的推導(dǎo)，將成本增量作為一致性變量，應(yīng)用考慮有向通信拓?fù)湎禄谟邢迺r(shí)間一致性算法：

其中λ_i表示成本增量，c用來(lái)調(diào)節(jié)收斂速度，m＞0,n＞0,p＞0,q＞0，表示有限時(shí)間收斂系數(shù)，并且滿足m＞n,p＜q，N_i表示節(jié)點(diǎn)i的鄰居節(jié)點(diǎn)，在有向平衡圖G(A)＝{V,ε,A}中，其中a_ij表示鄰接矩陣A中的元素；

運(yùn)用上述有限時(shí)間一致性算法的智能電網(wǎng)分布式經(jīng)濟(jì)調(diào)度方法，得出發(fā)電機(jī)組的最優(yōu)成本增量λ^*為：

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種有向拓?fù)湎禄谟邢迺r(shí)間一致性的分布式智能電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度方法，其特征在于：所述步驟S3中每臺(tái)發(fā)電機(jī)最終輸出功率P_i^*為：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有向拓?fù)湎禄谟邢迺r(shí)間一致性的分布式智能電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度方法，其特征在于：所述步驟S5中給出含有不滿足功率限制約束發(fā)電機(jī)下發(fā)電機(jī)組的最優(yōu)成本增量考慮以下關(guān)系式：

則新的發(fā)電機(jī)組最優(yōu)成本增量為:

其中，Ω表示最終輸出功率超出功率限制的發(fā)電機(jī)。