[發明專利]一種混合系統模型的主動配電網信息物理融合控制方法

有效

• 申請號: 202110449003.3
• 申請日: 2021-04-25
• 公開（公告）號: CN113078650B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發明（設計）人: 劉東;陳飛;翁嘉明
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H02J3/06
• 分類號: H02J3/06;H02J3/00
• 代理公司: 南京禹為知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32272
• 代理人: 王曉東

1.一種混合系統模型的主動配電網信息物理融合控制方法，其特征在于：包括，

初始化時間為起始時刻Time＝t，預測一個控制周期T內的饋線間歇式分布式電源出力和負荷功率；

計算控制周期饋線交換功率偏差變化量ΔP(t)，選擇功率分配方式，若為固定分配系數，則生成分配系數矩陣W，第m種系數組合分配功率K_m，在任意時刻t，當區域按照第m種系數組合K_m分配功率時，則對應的邏輯變量置1，即為等價符號；

K(t)表示任意時刻t，n個控制區域的分配系數的K_n(t)組合的分配系數向量K(t)＝[K₁(t),K₂(t)…K_n(t)]′；

對于控制區域n，有j為每一個控制區域的分配系數包含的可能取值數量，/表示區域n第1種分配系數為零，即區域不參與調節；/表示區域n第1種分配系數用于平衡ΔP(t)≥0的情況，而/表示區域n第1種分配系數用于平衡ΔP(t)≤0的情況；

分配系數向量K(t)包括三種情況，所有的所述控制區域均不參與功率調節，此時所述分配系數向量記為K⁰(t)；

當饋線在t時刻發生ΔP(t)≥0時，所有的所述控制區域均向饋線增加出力，此時所述分配系數向量記為K⁺(t)；

當饋線在t時刻發生ΔP(t)≤0時，所有的所述控制區域均減少向饋線的功率注入，此時所述分配系數向量記為K^-(t)；

邏輯向量δ(t)劃分為三部分，δ(t)＝[δ⁰(t),δ⁺(t),δ^-(t)]′分別對應所述K⁰(t)、K⁺(t)以及K^-(t)，且滿足如下分配系數選取規則，

當ΔP(t)＞0時，各所述控制區域在同一時刻僅能夠在所述K⁺(t)中選取分配系數；

當ΔP(t)＜0時，各所述控制區域在同一時刻僅能夠在所述K^-(t)中選取分配系數；

當ΔP(t)＝0時，選取K⁰(t)，+表示δ(t)中與δ⁺(t)項對應的部分，-表示δ(t)中與δ^-(t)項對應的部分；

建立饋線功率協調控制的混合系統模型表達如下，

P(t+Δt)＝I_n·P(t)+W·δ(t)·ΔP(t)

若為滾動分配系數，則獲取t時刻控制區域交換功率P(t)，生成分配系數矩陣W(t)，所述控制區域交換功率P(t)為n個控制區域的區域交換功率組成的n維度向量，滿足P(t)＝[P₁(t),P₂(t)…P_n(t)]′，P₁(t)為所述控制區域1的交換功率值，I_n為n維單位矩陣，所述分配系數矩陣W(t)，W(t)＝[K'₁,K'₂…K'_m…K'_i]；

其中，第m種系數組合分配功率K'_m滿足，在任意時刻t，當區域按照第m種系數組合K'_m分配功率時，分配系數向量K'(t)＝K'_m；

所述分配系數向量K'(t)包括三種情況，所有所述控制區域均不參與功率調節，此時所述分配系數向量記為K⁰(t)；

當饋線在t時刻發生ΔP(t)≥0時，所有所述控制區域均向饋線增加出力，此時所述分配系數向量記為K^+,'(t)；

當饋線在t時刻發生ΔP(t)≤0時，所有所述控制區域均減少向饋線的功率注入，此時所述分配系數向量記為K^-,'(t)；

再建立所述饋線功率協調控制的混合系統模型表達如下，

P(t+Δt)＝I_n·P(t)+W(t)·δ(t)·ΔP(t)；

確認控制目標函數min J，將其轉化為MIQP問題并求解，獲取全周期的控制量；

選取優化控制序列的首個控制量P，所述優化控制序列的首個控制量P表示根據所述控制周期T內第一個功率分配系數向量計算的各所述控制區域的交換功率；

將所述控制量P下發至控制設備，所述控制設備布置于所述控制區域內，根據所述控制區域的交換功率控制區域內所述分布式電源；

判斷當前時間是否為截止時間Time＝end？，若是，則結束；

若否，則對下一周期進行優化控制，Time＝t+Δt，所述Δt為期望優化步長，重新計算所述控制周期饋線交換功率偏差變化量ΔP(t)，直至滿足所述截止時間Time＝end？條件時結束。