[發明專利]一種基于固定時間動態事件觸發的智能電網經濟調度方法

在審

• 申請號: 202211454447.7
• 申請日: 2022-11-21
• 公開（公告）號: CN115719142A
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發明（設計）人: 紀良浩;徐鎮翔;張翠娟;楊莎莎;郭興;于鳳敏;于南翔;李華青
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: G06Q10/0631
• 分類號: G06Q10/0631;H02J3/00;G06Q50/06;G06F17/10;G06F17/12
• 代理公司: 重慶輝騰律師事務所 50215
• 代理人: 盧勝斌

本發明屬于電力系統經濟調度技術領域，具體涉及一種基于固定時間動態事件觸發的智能電網經濟調度方法；該方法中發電機滿足動態事件觸發條件后，采用固定時間一致性算法更新自身的增量成本；通過更新后的增量成本計算發電功率，若不滿足所有發電機的發電功率都在功率限制范圍內，則引入輔助變量再次更新發電機的增量成本；本發明提出的固定時間一致性算法可以保證穩定時間的上限不受發電機初始狀態的影響，將靜態事件觸發擴展到動態事件觸發領域，進一步降低了發電機與鄰居交互的次數和增量成本的更新頻率，大大減少了網絡中的流量，同時還有利于智能電網中發電機之間的安全通信。

技術領域

本發明屬于電力系統經濟調度技術領域，具體涉及一種基于固定時間動態事件觸發的智能電網經濟調度方法。

背景技術

近年來，智能電網逐漸成為未來電網發展和研究的新熱點，經濟調度問題作為智能電網領域的經典問題之一，也得到了學者們的廣泛關注和研究。經濟調度問題的主要目的是滿足發電側和用電側之間的平衡以及發電機的容量約束，同時最小化總發電成本。經濟調度問題中的大多數成本函數都假定為凸函數，因此經濟調度問題的本質是一個凸優化問題。傳統的經濟調度算法，如lambda迭代、動態規劃、粒子群優化和進化算法都是以集中方式實現的。集中式控制結構需要一個中央控制器來收集全局信息，計算最優決策，并發送控制命令，這很容易發生單點故障，需要很高的通信和計算負擔，特別是對于具有大量分布式發電集成的智能電網。

為了克服傳統集中式控制方法的缺點，近年來，基于多代理系統的分布式經濟調度算法引起了許多學者的廣泛研究關注。分布式算法僅通過與網絡中相鄰節點的交互來計算最優決策，具有通信量小、計算量小、魯棒性和可擴展性等優點。當前對分布式經濟調度的研究大多基于一致性方法。所有上述分布式算法都可以漸近或指數地獲得最優解，即無限時間范圍內的精確最優解。在實際應用中，只有次優解可用，當對收斂速度有很高要求時，這是不合適的。未來，隨著操作條件的頻繁和劇烈變化，需要提高現有經濟調度算法的響應速度并提高經濟效率，漸近收斂可能不足以適應快速變化。因此，在無限時間內獲得精確的最優解是非常有意義的。一些現有工作提出了有限時間穩定性理論，在此基礎上，提出了一種分布式有限時間算法，可以解決無發電約束和有發電約束的經濟調度問題。然而，有限時間穩定時間的估計取決于發電機的初始狀態，當發電機的初始狀況不可用時，這是很困難的。為了解決這個問題，后來，學者們提出了固定時間穩定性的概念，使穩定時間獨立于系統的初始狀態。

通常假設每個發電機的本地信息可以通過通信網絡連續傳輸，而上述大部分工作都是基于無向圖或有向通信拓撲和李亞普諾夫穩定性理論。然而，對于大型復雜的通信網絡，信息傳輸可能會受到帶寬資源或其他情況的限制。因此，為了節省通信資源和生成器更新頻率，經濟調度問題中引入了事件觸發機制，其中只有在滿足觸發條件時才更新生成器。事件觸發機制需要避免芝諾行為，其中離散時間的事件觸發機制自然避免了芝諾行為。應注意，上述工作中的觸發條件取決于狀態，當測量誤差等于或超過閾值時觸發事件，這可視為靜態觸發條件。最初，靜態觸發條件將有效降低通信成本，因為它們不容易滿足。然而，隨著時間的推移，隨著閾值越來越小，它將更頻繁地觸發，這可能會導致不必要的觸發時刻。迫切需要開發更靈活的事件觸發條件，以進一步降低通信成本并控制更新頻率。為了滿足這一需求，有學者中提出了一種動態事件觸發機制，它引入了一種具有動態參數的分布式事件觸發方案，其中每個動態參數的更新規律取決于觸發時刻的測量誤差和相鄰狀態與其自身狀態之間的相對誤差，并論證了動態事件觸發相對于靜態事件觸發的優越性。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種基于固定時間動態事件觸發的智能電網經濟調度方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1.對智能電網中的經濟調度問題進行數學建模；

S2.設計固定時間一致性經濟調度算法和動態事件觸發條件；

S3.在初始時刻t₀，每臺發電機均通過通信網絡發送自身的增量成本至相鄰發電機，并設置觸發時刻為