[发明专利]有向拓扑下基于有限时间一致性的分布式智能电网经济调度方法

权利要求书

1.一种有向拓扑下基于有限时间一致性的分布式智能电网经济调度方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1：对智能电网经济调度问题进行数学建模，所述数学建模包含电网经济调度下所有发电机的总的成本目标函数以及供需平衡和发电机功率限制约束函数；

S2：根据步骤S1所建立的数学建模，在有向通信拓扑下，运用有限时间一致性算法计算发电机组的最优成本增量λ^*；

S3：根据发电机组每台发电机的参数计算每台发电机最终的输出功率P_i^*；

S4：如果发电机最终输出功率P_i^*不满足功率限制约束，跳转到步骤S5，否则结束，输出成本增量λ^*以及P_i^*；

S5：判断每台发电机最终输出功率P_i^*是否满足发电机最大功率限制和最小功率限制的要求，重新确定发电机组的新最优成本增量令跳转到步骤S3。

2.根据权利要求1所述的一种有向拓扑下基于有限时间一致性的分布式智能电网经济调度方法，其特征在于：所述步骤S1中智能电网经济调度问题数学模型的建立过程具体如下：

S1-1：给出调度过程中单个发电机成本函数：

C_i(P_i)＝α_iP_i²+β_iP_i+γ_i

其中C_i(P_i)表示第i个发电机的成本函数，P_i表示第i个发电机的输出功率，α_i＞0，β_i＞0，γ_i＞0，三个参量为发电机组的成本参数；

S1-2：建立如下经济调度的数学模型：

s.t.P_i^M≥P_i≥P_i^m,

其中，N表示经济调度过程中总的发电机组的个数，P_i^M和P_i^m分别代表第i个发电机组的最大输出功率和最小输出功率，P_D代表总的需求功率。

3.根据权利要求1所述的一种有向拓扑下基于有限时间一致性的分布式智能电网经济调度方法，其特征在于：所述步骤S2中在有向通信拓扑下运用有限时间一致性算法计算发电机组的最优成本增量λ^*的具体过程如下：

S2-1：对于凸优化问题，定义如下拉格朗日函数：

由拉格朗日乘子法得到：

当满足：

λ₁＝λ₂＝…＝λ_N＝2α_iP_i+β_i

时，凸优化问题有了最优解，智能电网系统完成经济调度；

S2-2：基于步骤S2-1的推导，将成本增量作为一致性变量，应用考虑有向通信拓扑下基于有限时间一致性算法：

其中λ_i表示成本增量，c用来调节收敛速度，m＞0,n＞0,p＞0,q＞0，表示有限时间收敛系数，并且满足m＞n,p＜q，N_i表示节点i的邻居节点，在有向平衡图G(A)＝{V,ε,A}中，其中a_ij表示邻接矩阵A中的元素；

运用上述有限时间一致性算法的智能电网分布式经济调度方法，得出发电机组的最优成本增量λ^*为：

4.根据权利要求1或2所述的一种有向拓扑下基于有限时间一致性的分布式智能电网经济调度方法，其特征在于：所述步骤S3中每台发电机最终输出功率P_i^*为：

5.根据权利要求1所述的一种有向拓扑下基于有限时间一致性的分布式智能电网经济调度方法，其特征在于：所述步骤S5中给出含有不满足功率限制约束发电机下发电机组的最优成本增量考虑以下关系式：

则新的发电机组最优成本增量为:

其中，Ω表示最终输出功率超出功率限制的发电机。