[发明专利]一种基于RMPC的主动配电网供电恢复方法有效

专利信息
申请号: 201911305250.5 申请日: 2019-12-17
公开(公告)号: CN111106622B 公开(公告)日: 2022-09-27
发明(设计)人: 谢云云;杨正婷;蔡胜;李德正;吴昊;刘琳;谷志强;黄祥琪;郭伟清;严欣腾;张俊芳;殷明慧;卜京;邹云;姚娟 申请(专利权)人: 南京理工大学
主分类号: H02J3/38 分类号: H02J3/38;H02J3/32
代理公司: 南京理工大学专利中心 32203 代理人: 封睿
地址: 210094 江*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 一种 基于 rmpc 主动 配电网 供电 恢复 方法
【说明书】:

发明公开了一种基于鲁棒模型预测控制的主动配电网供电恢复方法,以主动配电网供电恢复过程中的操作成本最小为目标,将燃气轮机出力、联络线开关状态和负荷恢复状态作为决策变量,对非故障失电区域进行供电恢复。本发明利用鲁棒模型预测控制方法,可以解决在极端天气情况下主动配电网发生故障致使局部地区停电时的供电恢复决策问题,在保证配电网安全运行的基础上尽可能多的恢复重要负荷的供电,提高了主动配电网的自愈能力。

技术领域

本发明属于电网技术领域,特别涉及一种基于MPC的主动配电网供电恢复方法。

背景技术

近年来,越来越多的分布式电源(distributed generator,DG)和微网接入配电网中,使得传统的配电网逐步发展成为主动配电网,给配电网供电恢复策略的制定带来了新的机遇。然而,微网内分布式电源出力和配网中负荷需求具有不确定性。现有的对系统内DG出力和负荷需求的不确定性的研究主要通过鲁棒方法、场景分析法来表述其不确定性,能充分体现其随机性,使得供电恢复方案具有一定的时变性。但是均未在做供电恢复决策时提前考虑未来时段主动配电网内DG出力和负荷需求的不确定性对现在的影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于鲁棒模型预测控制(Robust Model PredictiveControl,RMPC)的主动配电网供电恢复方法,提高了主动配电网的弹性。

实现本发明目的的技术解决方案为:一种基于RMPC的主动配电网供电恢复方法,包括如下步骤:

步骤一、根据鲁棒方法,确定风机允许的出力约束;

步骤二、根据MPC控制原理,以开关操作、负荷缩减和可控机组出力的总成本最小为目标函数,建立主动配电网多时步滚动优化供电恢复模型;

步骤三、根据风机允许出力最小值,确定主动配电网供电恢复功率平衡的约束条件;

步骤四、根据对偶理论,将主动配电网供电恢复功率平衡的约束条件转化为不等式约束;

步骤五、综合不等式约束和主动配电网多时步滚动优化供电恢复模型,得到最终的基于RMPC的多时步滚动优化供电恢复模型,利用CPLEX求解,即得供电恢复方案。

本发明与现有技术相比,其显著优点为:在鲁棒方法的基础上做供电恢复决策,对风机、光伏出力和负荷需求进行多时步预测,每次做恢复决策时,考虑了未来多个时步,但仅下发向后一个时步的恢复计划,在下个恢复周期到来时,再重复上述过程进行滚动优化,在保证不违反安全约束的同时使得系统恢复整体效果最优,实现了主动配电网的自愈功能,提高了主动配电网的弹性。

附图说明

图1为本发明基于RMPC的主动配电网故障恢复方法的流程图。

图2为主动配电网拓扑示例图。

图3为二次配网结构图。

图4为微网拓扑结构图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例,进一步说明本发明方案。

如图1所示,基于RMPC的主动配电网供电恢复方法,包括以下步骤:

步骤一、根据鲁棒方法,确定风机允许的出力约束;

首先,考虑风机出力的不确定性,将风机出力描述为有界区间;

风机出力预测区间可以表示为:

式中,——母线i所连微网内风机在k时步的预测出力值;

——母线i所连微网内风机在k时步的预测出力下限;

——母线i所连微网内风机在k时步的预测出力上限;

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