[發明專利]基于單點反饋和差分隱私機制的智能電網經濟調度方法

在審

• 申請號: 202310241471.0
• 申請日: 2023-03-14
• 公開（公告）號: CN116316882A
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 趙中原;楊志強;楊巨;高旺;趙海華;夏倫超
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46;G06Q10/0631;G06Q10/0639;G06Q50/06;G06F17/16
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 陳月菊

1.一種基于單點反饋和差分隱私機制的智能電網經濟調度方法，其特征在于，所述智能電網經濟調度方法包括以下步驟：

S1，建立智能電網經濟調度模型，所述智能電網經濟調度模型包括智能電網中發電機的總發電成本約束、發電約束以及供需平衡約束；

S2，將步驟S1所建立的智能電網經濟調度模型進一步轉換成相應的最小化問題；

S3，針對分布式在線經濟調度問題構建個體遺憾作為分布式在線經濟調度方法性能評估指標；個體遺憾用于反映發電機j發電量的總成本與最佳發電量的總成本之間的差值；

S4，引入單點反饋和差分隱私機制以設計基于盈余變量的分布式經濟調度方法，并根據所設計的經濟調度方法迭代求解所述智能電網經濟調度模型。

2.根據權利要求1所述的基于單點反饋和差分隱私機制的智能電網經濟調度方法，其特征在于，步驟S1中，所述智能電網經濟調度模型為：

其中，N是智能電網中發電機的數量，P_tⁱ是第i臺發電機在時刻t的發電量，表示第i臺發電機在時刻t的發電成本，和P_t分別表示第i臺發電機發電量的上限和下限，P_D是包括負荷需求P_d和線路損耗P_loss在內的總需求，即P_D＝P_d+P_loss。

3.根據權利要求2所述的基于單點反饋和差分隱私機制的智能電網經濟調度方法，其特征在于，步驟S2中，將步驟S1所建立的智能電網經濟調度模型進一步轉換成相應的最小化問題的過程包括以下步驟：

S21，采用下述公式計算線路損耗：

其中，φ_i為損耗系數；

S22，將經濟調度模型重新表述為

max?F＝ρ_dP_d-C

其中，F表示電網總收入，C表示發電總成本，ρ_d表示電價；

S23，采用變量向量表示發電機的發電向量其中，和分別表示變量的上界和下界；有功功率的平衡約束表示為：

將步驟S1的智能電網經濟調度問題轉換為：

S24，當ρ_d為固定值時，F的大小只與相關；令原始的智能電網經濟調度問題轉化為相應的最小化問題：

其中表示發電約束。

4.根據權利要求3所述的基于單點反饋和差分隱私機制的智能電網經濟調度方法，其特征在于，步驟S3中，所述個體遺憾定義為：

其中，T表示總時間，為迭代結束后最優發電量。

5.根據權利要求4所述的基于單點反饋和差分隱私機制的智能電網經濟調度方法，其特征在于，步驟S4中，引入單點反饋和差分隱私機制以設計基于盈余變量的分布式經濟調度方法，并根據所設計的經濟調度方法迭代求解所述智能電網經濟調度模型的過程包括以下步驟：

S41，設計基于盈余變量的分布式算法來解決步驟S2中的智能電網經濟調度問題：

其中，為更新后發電量；表示x在集合Ω上的投影；∈是正數，用于使算法收斂；α_t表示步長，滿足是設計的單點反饋梯度估計器來避免顯示的次梯度計算，d表示維度，δ是勘探參數，是一個均值為零的單位隨機變量；為節點i在時刻t的輔助變量，其迭代規則如下：

[A_r]_ij和[A_c]_ij為行隨機鄰接矩陣A_r和列隨機鄰接矩陣A_c中的元素，構造規則如下：

其中是節點i內鄰的個數，是節點j外鄰的個數，ε是邊集；

S42，引入差分隱私機制對隱私信息進行保護，調整后的分布式算法迭代公式如下：

其中，是符合拉普拉斯分布的隨機噪聲，是利用噪聲對攝動后的狀態。