[發(fā)明專利]一種網(wǎng)荷智能互動(dòng)分布式協(xié)調(diào)控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210597325.7
• 申請(qǐng)日: 2022-05-30
• 公開（公告）號(hào): CN114899889A
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程維杰;黃福全;程韌俐;周招鶴;楊帆;鄭曉輝;劉振興;陳洪云;劉金生;張超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳供電局有限公司
• 主分類號(hào): H02J3/48
• 分類號(hào): H02J3/48;H02J3/14
• 代理公司: 深圳匯智容達(dá)專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 44238
• 代理人: 潘中毅

本發(fā)明公開了一種網(wǎng)荷智能互動(dòng)分布式協(xié)調(diào)控制方法，包括：建立網(wǎng)荷智能互動(dòng)系統(tǒng)控制架構(gòu)和系統(tǒng)成本的經(jīng)濟(jì)最優(yōu)函數(shù)；計(jì)算單個(gè)系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)信息變量成本；針對(duì)不同節(jié)點(diǎn)屬性，更新有功成本增量一致性算法；根據(jù)總有功功率恢復(fù)到需求值水平，求取每個(gè)節(jié)點(diǎn)的有功出力情況，進(jìn)行單個(gè)節(jié)點(diǎn)與總系統(tǒng)的有功功率收斂判斷。本發(fā)明構(gòu)建了智能網(wǎng)荷的分布式控制模型，實(shí)現(xiàn)了從經(jīng)濟(jì)效益層面對(duì)系統(tǒng)有功出力的控制，提高了智能配電網(wǎng)運(yùn)行可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及智能配電網(wǎng)運(yùn)行控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種網(wǎng)荷智能互動(dòng)分布式協(xié)調(diào)控制方法。

背景技術(shù)

過(guò)去傳統(tǒng)電網(wǎng)大都采用集中式的控制系統(tǒng)，隨著城市電網(wǎng)結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜，原有的控制方式無(wú)法同時(shí)處理各模塊的調(diào)度任務(wù)，導(dǎo)致下達(dá)命令和完成通訊交互的難度大大增加，同時(shí)該控制模式容易發(fā)生單點(diǎn)故障，大大降低了控制可靠性。此外，傳統(tǒng)電網(wǎng)缺乏動(dòng)態(tài)的柔性控制，其電源的接入和退出、電能的輸送都比較單一，缺乏彈性，大部分的信息傳遞屬于單向性傳輸，對(duì)于一些簡(jiǎn)單需求不能做到立即回饋，導(dǎo)致消息滯后，用戶體驗(yàn)較差。為了解決集中式控制帶來(lái)的問(wèn)題，許多學(xué)者在電力系統(tǒng)中引入了分布式控制的思想。分布式控制具有魯棒性好、通信靈活和能夠適應(yīng)多種復(fù)雜結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，在實(shí)現(xiàn)全局的優(yōu)化協(xié)調(diào)方面有著巨大的優(yōu)勢(shì)。

目前，針對(duì)配電網(wǎng)有功無(wú)功功率和電壓的分布式優(yōu)化控制已取得了許多成果，但兼顧電網(wǎng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性方面的分布式控制還有待研究。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種網(wǎng)荷智能互動(dòng)分布式協(xié)調(diào)控制方法，以提高智能配電網(wǎng)運(yùn)行可靠性。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種網(wǎng)荷智能互動(dòng)分布式協(xié)調(diào)控制方法，包括：

建立網(wǎng)荷智能互動(dòng)系統(tǒng)控制架構(gòu)和系統(tǒng)成本的經(jīng)濟(jì)最優(yōu)函數(shù)；

計(jì)算單個(gè)系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)信息變量成本；

針對(duì)不同節(jié)點(diǎn)屬性，更新有功成本增量一致性算法；

根據(jù)總有功功率恢復(fù)到需求值水平，求取每個(gè)節(jié)點(diǎn)的有功出力情況，進(jìn)行單個(gè)節(jié)點(diǎn)與總系統(tǒng)的有功功率收斂判斷。

進(jìn)一步地，所述建立網(wǎng)荷智能互動(dòng)系統(tǒng)控制架構(gòu)和系統(tǒng)成本的經(jīng)濟(jì)最優(yōu)函數(shù)，具體包括：

基于分布式去中心化通信架構(gòu)，建立基于網(wǎng)荷智能互動(dòng)系統(tǒng)的控制架構(gòu)；

根據(jù)建立的基于網(wǎng)荷智能互動(dòng)系統(tǒng)的控制架構(gòu)，以系統(tǒng)發(fā)電過(guò)程中各電力節(jié)點(diǎn)的有功成本最小為目標(biāo)，建立基于有功成本一致性的經(jīng)濟(jì)優(yōu)化模型。

進(jìn)一步地，所述基于網(wǎng)荷智能互動(dòng)系統(tǒng)的控制架構(gòu)包括以下三層：

管理層，包含調(diào)控計(jì)劃、調(diào)控管理、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和運(yùn)維管理模塊，用于對(duì)計(jì)劃指標(biāo)和現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)估、分析、決策，完成數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)以及相關(guān)設(shè)備的安全校驗(yàn)；

分區(qū)協(xié)調(diào)層，用于保持各區(qū)域間數(shù)據(jù)信息交互，通過(guò)領(lǐng)導(dǎo)者節(jié)點(diǎn)和鄰居節(jié)點(diǎn)間的數(shù)據(jù)互動(dòng)，揭露每個(gè)地區(qū)電力系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)，及時(shí)預(yù)警并向管理層上報(bào)問(wèn)題信息；

本地控制層：以配電柜、智能互動(dòng)終端、風(fēng)電機(jī)組、光伏機(jī)組和監(jiān)控設(shè)備為控制對(duì)象，包含電力生產(chǎn)過(guò)程中的智能發(fā)輸變配用電等業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)；調(diào)控完成后，通過(guò)處理數(shù)據(jù)信息，更新自身的信息變量，以實(shí)現(xiàn)各區(qū)域內(nèi)部的優(yōu)化控制，并反饋給上層指標(biāo)完成信號(hào)。

進(jìn)一步地，系統(tǒng)發(fā)電總有功成本的經(jīng)濟(jì)最優(yōu)函數(shù)為：

其中，W_G為總有功成本；N_cDG為可控的分布式發(fā)電節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)；W_i^P為可控的分布式發(fā)電節(jié)點(diǎn)i的有功發(fā)電成本；N_ucDG為不可控的分布式發(fā)電節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)；W_j^P為可控的分布式發(fā)電節(jié)點(diǎn)j的有功發(fā)電成本。