考虑通信时延的多主体分布式能源调控一致性研究

为推动能源转型,保障人类社会可持续发展,融合清洁能源的分布式能源得到越来越多的关注。但由于分布式能源具备分布广、小规模、数量多等特点,导致其结构特殊,很难利用传统电网的集中控制方式进行调控,因此分布式能源调控技术逐渐成为研究的热点与重点。多主体系统是一种由多个独立主体协同合作以完成复杂任务的分布式系统,而分布式能源调控中各单元可被视作多主体系统中的单个主体,由此可将多主体系统应用于分布式能源调控中。本论文致力于考虑通信时延的多主体分布式能源调控一致性研究,具体完成工作如下:首先,分析多主体系统与分布式能源调控系统在通信结构上存在的共同点,选择完全分散型结构作为分布式能源调控系统的通信结构。考虑电力经济调度中的发电成本问题,以经济最优化为目标,在满足系统有功功率平衡的条件下,运用图论与一致性理论设计了一种基于多主体系统的分布式能源调控策略,并改良了有功功率偏差反馈系数,以此避免反馈系数取值过大和过小的问题。通过三种场景进行仿真,证明了该多主体分布式能源调控策略的有效性和鲁棒性。其次,分布式能源调控过程高度依赖于分布式单元之间通过通信网络进行的信息交互。而现实通信过程中通常伴随着通信时延,因此将调控策略更新为考虑通信时延的多主体分布式能源调控策略。但分布式能源调控系统的通信时延会影响系统的性能和稳定性,在系统最大允许时延内,当通信时延较大时,分布式单元状态波动变大并导致系统达到一致性所需迭代次数大幅增加。以此为基础,设计了基于标准差判断的优化一致性协议,用以改良原有的多主体分布式能源调控策略。该优化一致性协议抑制了通信时延较大时造成的分布式发电单元状态波动,一定程度上降低了系统达到一致性所需的迭代次数。通过两种场景进行仿真计算,证明了该优化一致性协议的有效性和鲁棒性。