智能电网经济运行的分布式控制方法及其收敛速度优化

分布式控制算法的实现只依赖于本地信息以及局部通信,在主动配电网广域保护与控制中具有良好的控制鲁棒性以及灵活的系统可扩展性。基于一致性理论的分布式控制算法中,各受控对象只需使用局域网络,获取自身以及邻近受控单元的状态信息来更新自身的状态,最终使各受控对象的状态值一致收敛。智能电网是一个电力一次系统和二次系统高度融合的信息物理系统(CPS),电力CPS的快速发展给电力系统中负荷的经济分配问题提供了新的解决思路。文章首先对智能电网进行电力CPS建模,并针对集中控制下的电力系统经济分配问题进行分析求解。其次,文章对电力系统主网的经济分配问题的集中解进行了两种不同形式的化解,使之分别适用平均一致和渐进一致两种算法进行分布式计算。同时考虑到分布式控制对算法收敛速度的要求,文中引入一种只利用智能体中记录的历史迭代值的多项式滤波技术分别对两种分布式经济分配算法进行收敛速度优化。仿真结果验证了所提的分布式经济算法及其收敛速度优化算法的有效性。最后,文章综合考虑智能配电网(主动配电网)中的电源种类多样、可再生电源波动性大以及配电网调度的实际要求,提出一种适用于主动配电网在恒联络线功率和最优经济运行两种模式下的分布式实时调度策略。仿真结果表明,所提的控制策略能够在主网峰谷电价、新能源出力波动、负荷波动等不同情况下分布式地实现对有功功率的实时经济最优分配。