[發明專利]一種基于動態事件觸發的電力系統分布式經濟調度方法

有效

• 申請號: 202010581637.X
• 申請日: 2020-06-23
• 公開（公告）號: CN111682535B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 顏鋼鋒;時俠圣;丁俐夫
• 申請（專利權）人: 浙江大學華南工業技術研究院
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/38;H02J3/46
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 楊舟濤

本發明公開一種基于動態事件觸發的電力系統分布式經濟調度方法，屬于電力系統經濟調度領域。以拉格朗日乘子法為理論依據，利用一致性算法在各發電單元本地計算其自身的增量成本，基于動態事件觸發，并根據增量成本與發電單元輸出功率的映射關系得到系統最優的功率分配方案。適用于解決凸函數且發電機組之間具有連通通信網絡拓樸的電力系統的經濟調度問題和業務邏輯資源分配。在滿足電力系統供需平衡的前提下使得分布式系統總發電成本達到最優。并且實現發發電單元工控終端之間的按需信息交互，降低通信網絡壓力，保障電力系統的安全與穩定運行，特別是山區的風力電廠或者海洋潮汐電廠。

技術領域

本發明屬于電力系統經濟調度領域，具體涉及一種基于動態事件觸發的電力系統分布式經濟調度方法。

背景技術

近年來，分布式經濟調度已經受到越來越多學者的關注。如何在各種系統約束的情形下以最低的成本進行電力分配，這個問題具有重要的價值。在分布式系統中，各發電單元通過網絡與其他鄰居發電單元進行信息交互，以拉格朗日乘子法為理論依據，利用一致性算法在各發電單元本地計算其自身的增量成本，最終分布式系統中所有發電單元的增量成本達到一致，并根據增量成本與發電單元輸出功率的映射關系得到系統最優的功率分配方案。

如前所述，為了執行分布式系統中的經濟調度算法，系統中各發電單元工控終端通過網絡與鄰居發電單元工控終端完成連續實時信息交互。隨著智能電網中分布式能源越來越多，大量工控終端的實時信息交互對通信網絡有限的帶寬資源帶來挑戰，同時也增加惡意纂改電力設備中測量與控制數據的危險。最近提出的基于事件觸發通信的控制策略可以解決上述問題，事件觸發通信的特色在于：各發電單元之間是否需要信息交互取決于所定義的事件是否發生，只有事件觸發才進行信息交互。一般情形下觸發器的設計是：發電單元的增量成本誤差是否超過設定閾值。此種機制可以有效保障系統的按需通信，降低通信網絡壓力，保障電力系統的安全與穩定運行。對比文件1《CN 105449710A》中對二次函數經濟調度問題采用連續時間建模，并采用靜態觸發機制。而系統運行中發電單元都是電力工控終端計算機實現具體控制，即算法執行都是離散時間模型。所述基于連續時間系統建模的算法都要通過周期采樣來離散化執行算法，但是過大的采樣周期會導致算法發散；太小的采樣周期會增加系統的通信頻次。而目前對離散時間系統下凸經濟分配問題的事件觸發一致性調度方法很少，對比文件2(Jinmeng Wang,Huaqing Li1,Zheng Wang：Distributedevent-triggered scheme for economic dispatch in power systems withuncoordinated step-sizes.IET Generation,TransmissionDistribution,2019,8,p.3612-3622)中設計一種依賴于時間的事件觸發算法。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提出一種基于動態事件觸發的電力系統分布式經濟調度方法，適用于解決凸函數且發電機組之間具有連通通信網絡拓樸的電力系統的經濟調度問題和業務邏輯資源分配。在滿足電力系統供需平衡的前提下使得分布式系統總發電成本達到最優。并且實現發發電單元工控終端之間的按需信息交互，降低通信網絡壓力，保障電力系統的安全與穩定運行，特別是山區的風力電廠或者海洋潮汐電廠。

一種基于動態事件觸發的電力系統分布式經濟調度方法，包括以下步驟：

步驟1：設置系統參數，包括電力系統中發電機組個數n，虛擬分配功率r_i，算法控制參數ε,θ_i,σ_i,β_i，其中i表示發電單元，i＝1,2,...,n.，分布式經濟調度問題數學模型如下：

p_i,min≤p_i≤p_i,max