[发明专利]非理想通信下区域电力系统的分布式经济调度方法及系统

说明书

本公开公开的非理想通信下区域电力系统的分布式经济调度方法及系统，包括：构造分布式经济调度的通信图，通信图实现通用节点与发电机节点间的双向通信连接；在通信图的基础上，以全局功率平衡为约束，发电机组运营成本最小为目标建立分布式优化调度模型；将分布式优化调度模型用拉格朗日原对偶进行描述；获取所有负荷功率；将负荷功率输入拉格朗日原对偶描述中进行求解，获得每个发电机的发电量。利用原对偶原理将经济调度问题分解为若干并行子问题，解决了分布式区域电力系统供需平衡的计算问题，可以在保证微增率一致性的前提下，将负荷合理分配给发电机组以实现最优调度。

技术领域

本发明涉及电力行业的区域电力系统的经济调度技术领域，尤其涉及非理想通信下区域电力系统的分布式经济调度方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

随着分布式能源的日益普及，电力系统的灵活性和可扩展性是保证区域电力系统可靠运行的必要条件。适当的调度策略必须允许系统扩展，并且对拓扑扰动具有鲁棒性。此外，应大幅削减更新/扩展费用，以满足不断增长的负荷需求和不断增长的分布式新能源的数量。近年来，对大规模集成分布式系统和可扩展区域电力系统的稳定运行进行了大量的研究。

经济调度问题是电力系统中最重要的问题之一。其主要目标是在满足全局需求约束和本地发电约束的同时，提供最优调度策略，以降低运营成本。许多方法有助于解决经济调度问题。传统的凸优化包括二次规划、拉格朗日松弛等，人工智能算法提供了一种先进的趋优解搜索方法。值得一提的是，所有这些方法都建立在调度中心的基础上，在调度中心集中控制器要收集所有分布式发电的运行信息，以获得并发布最优的功率分配方案。然而，在广域分布式系统中，集中式调度通常是不可扩展且不划算的。

此外，分布式设备的增加给信息交互和全局优化带来了更大的复杂性，这给传统的集中控制策略带来了前所未有的挑战。首先，广域分布式系统管理需部署强大的计算中心和垂直控制以应对大规模的计算量并降低单点故障风险。其次，由于延迟和服务器容量的限制，集中调度策略的滚动修正难以实现令人满意的跟踪性能。第三，集中管理缺乏对发电商和用户隐私的保护。

随着无线通信和传感器网络技术的应用，分布式经济调度方法在区域电力系统研究中引起了广泛的关注。但现有的分布式经济调度具有以下限制：1)参与者很难通过邻居通信获得一些全局信息，如果没有这些信息，将无法解决全局优化问题。2)一些关键信息需要共享，不能有效保护用户隐私。3)各区域代理的供需平衡全局约束难以实时满足。4)分布式经济调度中未考虑机组的启停状态，在极端运行情况下可能导致没有可行解的问题。

发明内容

本公开为了解决上述问题，提出了非理想通信下区域电力系统的分布式经济调度方法及系统，利用原对偶原理将经济调度问题分解为若干并行子问题，解决了分布式区域电力系统供需平衡的计算问题，可以在保证微增率一致性的前提下，将负荷合理分配给发电机组以实现最优调度。

为实现上述目的，本公开采用如下技术方案：

第一方面，提出了非理想通信下区域电力系统的分布式经济调度方法，包括：

构造分布式经济调度的通信图，通信图实现通用节点与发电机节点间的双向通信连接；

在通信图的基础上，以全局功率平衡为约束，发电机组运营成本最小为目标建立分布式优化调度模型；

将分布式优化调度模型用拉格朗日原对偶进行描述；

获取所有负荷功率；

将负荷功率输入拉格朗日原对偶描述中进行求解，获得每个发电机的发电量。

第二方面，提出了非理想通信下区域电力系统的分布式经济调度系统，包括：

通信图构造模块，用于构造分布式经济调度的通信图，通信图实现通用节点与发电机节点间的双向通信连接；