[發明專利]一種自適應虛擬電廠分散式架構及其經濟調度方法

有效

• 申請號: 202110559796.4
• 申請日: 2021-05-21
• 公開（公告）號: CN113191680B
• 公開（公告）日: 2023-08-15
• 發明（設計）人: 何光宇;董聯鑫;王治華;高峰;周歡;范帥;李川江
• 申請（專利權）人: 上海交通大學;國網上海市電力公司;上海千貫節能科技有限公司
• 主分類號: G06Q10/0631
• 分類號: G06Q10/0631;G06Q50/06
• 代理公司: 深圳紫晴專利代理事務所(普通合伙) 44646
• 代理人: 付欽偉

1.一種自適應虛擬電廠分散式架構，其特征在于，包括Agent層、網關層、數據庫、消息隊列服務器、協調層和電網；

所述Agent層包含若干組DERU，所述DERU單元為虛擬電廠中最底層的電源設備或者可調負荷，其具有感知和計算能力，能根據自身的增量成本函數來響應調節信號，并執行最終的出力指令，能在出力限值范圍內連續調節功率輸出；所述DERU通過能量接口連接到虛擬電廠的電力總線，并與本地的能量信息網關建立通信連接，一臺網關可以連接數十臺DERU；

所述網關層為中間層，其具有邊緣計算功能，每次迭代中匯總并上傳底層DERU的信息，以及向DERU傳達協調層發布的調節信號；

所述協調層中存在迭代管理服務來推進迭代，在每次迭代的時間窗口中，所有消息的發布或訂閱是異步的，以減輕高并發的通信壓力；

所述消息隊列服務器可將隊列中重要的信息寫入到數據庫中，以備有需要時進行讀取。

2.一種如權利要求1所述的自適應虛擬電廠的分散式經濟調度方法，其特征在于，包含以下步驟：

S1、電網向虛擬電廠發布出力指令，即出力目標量X_D；

S2、協調層向網關發布初始化調節信號，即增量成本值λ，網關向在線的DERU傳達調節信號；

S3、DERU計算自身的出力大小和靈敏度1/λ'_i(x_i(k))，并與出力限值進行比較，若未超出出力限值，則向網關上報DERU的出力大小以及其對調節信號的靈敏度；若超出了出力限值，則將DERU出力限值在出力限值處，并使其靈敏度1/λ'_i(x_i(k))歸零后再向網關上報DERU的出力大小和靈敏度；

S4、網關匯總所連接的DERU的總出力值以及總靈敏度值，并通過消息隊列發布給協調層；

S5、協調層計算所有DERU的總出力值以及步長上限，并計算出力誤差ΔX(k)，即出力目標量X_D與總出力值的差值；

S6、若出力誤差足夠小，則迭代結束，協調層發布統一的迭代結束信號，各DERU按照最后的迭代計算結果出力，虛擬電廠完成經濟調度；若出力誤差較大，則改變調節信號的大小，并返回步驟S2進行下一次的迭代，直至誤差足夠小為止。

3.根據權利要求2所述的一種自適應虛擬電廠分散式經濟調度方法，其特征在于：步驟S1中，當協調層中虛擬協調者發生故障時，則重新指定計算設備為新的虛擬協調者，新的虛擬協調者訂閱所有網關統計的出力大小x_l以及步長大小h_l，其中，l為網關編號。

4.根據權利要求3所述的一種自適應虛擬電廠分散式經濟調度方法，其特征在于：步驟S4中，當協調層中虛擬協調者發生故障時，則重新指定計算設備為新的虛擬協調者，新的虛擬協調者訂閱所有網關統計的出力大小x_l以及步長大小h_l，新的虛擬協調者從數據庫或消息隊列中下載出力目標量X_D和當前迭代的調節信號λ(k)以及各網關發布的所有連接的DERU的總出力值以及總靈敏度值。

5.根據權利要求4所述的一種自適應虛擬電廠分散式經濟調度方法，其特征在于，步驟S6中，改變調節信號大小的規則為：若總出力值低于出力目標量X_D，則增大下一次迭代時的調節信號，若總出力值高于出力目標量X_D，則減小下一次迭代時的調節信號，直至總出力值與出力目標量X_D的差值足夠小，迭代結束。