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专利号: 2021114897934
申请人: 苏州科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-04-09
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于经济调度目标和电力参数的智能电网调度方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1、获取智能电网中,每个分布式发电单元的有效输出功率、成本参数,并依此构建每个分布式发电单元的发电成本函数如公式(1)所示:公式(1)中,αi,βi,γi分别为第i个分布式发电单元的成本参数;Pi为第i个分布式发电单元的有效输出功率;Fi(Pi)是第i个分布式发电单元的发电成本函数;

步骤2、获取每个分布式发电单元的污染气体排放量Hi(Pi),并将其折算为成本如公式(2)所示:

公式(2)中,ai,bi,ci分别为第i个分布式发电单元的排放参数;Pi为第i个分布式发电单元的有效输出功率;

步骤3、获取智能电网的电价、负载消耗的功率、电力交换数据、传输损耗数据,并结合公式(1)、(2),建立智能电网经济调度公式如公式(3)所示:公式(3)中,ω是给定的调度参数,且ω>0,ω≠1;λ0是初始的电价;Pi为第i个分布式发电单元的有效输出功率;PZi是电力系统中负载消耗的功率;PEG是局部微电网和外部配电系统之间的电力交换; 是第i个分布式发电单元的有效输出功率的上、下限;

为电力传输过程中的传输损耗,其中PLi=SiPi,Si>0为损耗系数;

步骤4、采用拉格朗日乘子法,对公式(3)求解全局最优解 如公式(6)、(7)所示:步骤5、设计分布式经济调度算法,以实现公式(3)求解的全局最优解,即每个分布式发电单元根据自身的参数 当时的状态{λi(k),Pi(k)}以及从相邻的分布式发电单元获得的信息来求解最优经济调度问题,过程如下:步骤5.1、首先,对每个分布式发电单元使用领导‑跟随一致性算法来计算λi(k),将每个分布式发电单元的增量成本λi(k)驱动到由能源转换器得到的配电系统电价λ0,如公式(8)所示:

公式(8)中,δi>0为领导‑跟随一致性算法的步长;λ0为给定的初始电价;aij表示分布式发电单元i和j的通信关系,当分布式发电单元j可以直接向分布式发电单元i发送信息时,aij>0,否则aij=0;λj(k)表示在k时刻直接向分布式发电单元i发送信息的分布式发电单元j的增量成本;

步骤5.2、然后,每个分布式发电单元计算k时刻的有效输出功率Pi(k),如公式(9)所示:步骤5.3、最后,每个分布式发电单元通过平均一致性算法估计电网系统各节点的平均功率不匹配mi(k),如公式(10)所示:公式(10)中, 为平均一致性算法步长;ΔPi(k)=PZi(k)+PLi(k)‑Pi(k)是k时刻第i个分布式发电单元的功率不匹配;PLi(k)第i个分布发电单元在k时刻的线路传输损耗;

为第i个分布式发电单元对所有节点平均功率不匹配的局部估计;

表示所有与能源转换器相邻的分布式发电单元; 表示在k时刻直接向分布式发电单元i发送信息的分布式发电单元j对所有节点平均功率不匹配的局部估计;a0i表示能源转换器(节点0)和分布式发电单元i的通信关系,当分布式发电单元i可以直接向能源转换器(节点0)发送信息时,a0i>0,否则a0i=0;

基于步骤5.1‑5.3的公式(8)、(9)、(10),实现在全局最优解下对智能电网的调度控制。

2.根据权利要求1所述的基于经济调度目标和电力参数的智能电网调度方法,其特征在于,步骤3中,建立公式(3)的约束集Q如下所示:其中,约束集Q是有界闭子集。

3.根据权利要求1所述的基于经济调度目标和电力参数的智能电网调度方法,其特征在于,步骤5.3的公式(10)中,能源转换器在每次迭代完成后会直接对其相邻的分布式发电单元补充功率,所有与能源转换器相邻的分布式发电单元对功率不匹配的估计为零。

4.根据权利要求1所述的基于经济调度目标和电力参数的智能电网调度方法,其特征在于,步骤5中,与外部配电系统交换的增量功率由能源转换器进行调整,由此建立调整控制公式如公式(11)所示:

公式(11)中,PEG(k)是微电网与外部配电系统交换的电力; 为与外部配电系统交换的增量功率 ;在k时刻,智能电网系统的实际 总功率不匹配为基于公式(11)实现相应的调整控制。