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专利号: 202210419723X
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:授权未缴费
更新日期:2024-10-09
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种智能电网中基于非协调步长的一致性经济调度方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:对电力系统中的经济调度问题进行数学建模,基于有向不平衡强连通拓扑图,设发电成本函数为凸函数且光滑,考虑具有供需平衡约束和容量约束的经济调度问题,其模型如下:步骤2:将经济调度问题首先转化为相应的对偶问题,再根据对偶问题转化为如下的最小化形式:qi(y)表示经济调度问题模型;

步骤3:考虑发电机之间的信息交互能力,设置发电机的初始功率值,发电机成本函数的参数ai,bi,ci,以及相应的发电机权值rij,其中发电机权值满足:其中 τ为一个大于0的

常数, 分别表示发电机i的内邻居集合,i、j分别表示第i个发电机和第j个发电机;

t

步骤4:根据非协调步长规则:ηi(t)=ρα ,选择合适的参数值ρ,α,其中ρ,α分别表示需要设置的参数,ηi(t)表示在t时刻的衰减步长;

步骤5:根据一致性算法更新相应的一致性变量,多次迭代,得到对偶问题的最优解;

步骤6:将对偶问题的最优解转化为原始问题的最优解,从而得到经济调度问题的最优*解x以及相应的收敛速度,输出最优功率值;

基于有向不平衡网络拓扑,根据所述步骤1对电力系统中的经济调度问题进行数学建模,模型如下:其中fi(xi)为发电机的成本函数,其具体表现形式为: 其中,ai,bi,ci代表成本系数,xi是第i个发电机的发电功率,di为发电机的负载需求, 即为发电机的供需平衡约束, 和 分别是发电机的最大值和最小值,即为发电机的容量约束;

所述步骤2具体包括:根据步骤1的建模,由于成本函数是强凸且光滑的,满足Slater条件,引入拉格朗日函数,则经济调度问题相应的对偶问题如下:Φi(y)=ψi(y)+ydi

其中 y为拉格朗日乘子,di表示发电机的负载需求,为了以分布式方式求解经济调度问题的最优解,且适用于有向不平衡网络,将其对偶问题转化为如下的最小化形式求解:⊥

其中qi(y)=‑Φi(y)=fi (y)‑ydi;

所述步骤4中,衰减步长ηi(t)满足:ηi(t+1)<ηi(t)且所述步骤5根据前4个步骤设置相应的一致性算法,并根据一致性算法更新相应的一致性变量,多次迭代,得到对偶问题的最优解,具体包括:设发电机的增量成本为一致性变量,设计相应的一致性算法,根据一致性算法更新相应的一致性变量,该算法采用行随机矩阵来平衡有向不平衡网络的不平衡性,经过多次迭代,得到对偶问题的最优解,其一致性算法如下:其中, ηi(t)是非协调步长,[si(t)]i表示si(t)的第i项,是qi(y)在y=yi(t)时的梯度,权重矩阵R={rij}是行随机的, 表示在时刻时发电机i的一致性值;

所述步骤6:将对偶问题的最优解转化为原始问题的最优解,具体包括:假设有向拓扑图为强连通图,发电机的成本函数光滑且具有非凸性,不协调步长满足步骤4的规则,一致* *性算法的更新规则如步骤5所述,根据小增益定理推导出,一致性变量y{t}收敛到1ny,y 表示对偶问题的最优解;

得到了经济调度问题的最优解,引入拉格朗日函数如下:Li(xi,yi)=fi(xi)+yi(xi‑di);

拉格朗日函数Li同样是强凸的,结合步骤5的一致性算法更新规则,由于一致性变量y* t *{t}收敛到1ny ;推导得出x(t)以线性速率O((γ/2))收敛到x,从而得到经济调度问题的*最优解x。