[发明专利]一种基于分布式事件驱动的电力系统经济调度方法

说明书

本发明属于电力系统调度技术领域，公开了一种基于分布式事件驱动的电力系统经济调度方法，给出了在该种通信拓扑下，实现经济调度问题最优化的一个充分条件；整个网络无需中央处理器，各节点只需要与邻居节点交流自身状态信息。通过设计事件驱动函数，网络中各节点监控自身状态，并且只有当事件驱动函数满足一定条件时，才会将自身状态信息传输给邻居节点。通过设计合理的分布式事件驱动算法，得到了经济调度问题的最优解，排除了Zeno现象的发生。本发明降低了通信成本，节约了系统能源。本发明适用于经济调度、需求供给平衡等问题，为它们的求解奠定了理论基础，扩大了其应用范围。

技术领域

本发明属于电力系统调度技术领域，尤其是涉及一种基于分布式事件驱动 算法的电力系统经济调度方法。

背景技术

目前，业内常用的现有技术是这样的：分布式优化算法在电力系统特别是 经济调度问题中发挥着重要的作用。经济调度问题的目标是在满足需求供给平 衡的条件下最小化总的发电成本。传统的经济调度问题主要是在集中式框架下 进行的。在集中式框架下，需要有一个数据处理中心来采集、处理、传输全局 信息，数据处理中心通过集中式优化算法计算出目标值，然后发送给各发电单 元。对于集中式框架，存在以下几个问题：一是数据处理中心发生故障会造成 整个系统的瘫痪，容错性较差，二是集中式处理时计算负荷大、成本高。为此， 基于分布式框架的经济调度方法应运而生。

在分布式框架下，每个发电机仅与邻居节点通信交互，并根据设计的分布 式算法进行局部计算，大大降低了通信网络建设的成本，提高了容错性。目前 主要采用基于一致性的分布式经济调度方法，借助于代数图论和李雅普诺夫稳 定性理论。与传统的集中式框架相比，分布式框架下的经济调度问题求解时， 由于任务的分散，一方面不再需要成本昂贵的数据处理中心，另一方面使得系 统容错性增强，同时，由于节点仅与其邻居节点之间进行通信，大大降低了通 信成本，节约了系统能源。但是，当前的研究中多假设每个发电机之间的信息 可以连续传输，这与实际的网络情况是不太符合的，实际网络的规模不断扩大、 网络数据量快速增加、网络带宽资源受限。如何有效地降低发电机之间的通信 负荷是很有必要的。

事件驱动通信策略可以很好的解决这一问题，是非常实用的，它能够避免 不必要的通信交互，降低网络系统的能源消耗。在事件驱动通信策略中，设计 事件驱动函数，只有在驱动函数满足一定条件时才会发生信息在节点之间的传 输。在事件驱动通信策略中，另外一个非常关键的问题是如何排除Zeno现象的 发生。如果发生了Zeno现象，系统将会在有限的时间内产生无限次的通信，无 法达到降低通信量的目的。

解决上述技术问题的难度和意义：在基于分布式事件驱动算法的经济调度 问题中，主要面临两个困难：一是如何设计合理的事件驱动函数和分布式事件 驱动算法，并构造合适的李雅普诺夫函数分析所设计算法的收敛性；一是如何 排除Zeno现象的发生。本发明所设计的是一种分布式事件驱动算法，无需中央 处理器，网络中的各节点也只需与邻居节点交流自身状态信息，即可实现经济 调度问题最优值的求解，降低了通信成本，节省了系统能源。同时，由于现实 世界中很多问题都可以转化为这一类具有等式约束的凸优化问题，本发明为此 类问题的求解和应用奠定了基础。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于分布式事件驱动算法的 经济调度方法。

本发明是这样实现的，一种基于分布式事件驱动的电力系统经济调度方法， 电力系统经济调度方法采用的模型为：

其中，x(t)＝[x₁(t),x₂(t),…,x_N(t)]^T∈R^N为决策向量，x_i(0)为变量x_i(t)的初值，D为全 局约束变量。