CN114172149A - 一种分布式发电集群自治控制方法及系统 - Google Patents

一种分布式发电集群自治控制方法及系统 Download PDF

Info

Publication number
CN114172149A
CN114172149A CN202111491304.9A CN202111491304A CN114172149A CN 114172149 A CN114172149 A CN 114172149A CN 202111491304 A CN202111491304 A CN 202111491304A CN 114172149 A CN114172149 A CN 114172149A
Authority
CN
China
Prior art keywords
autonomous body
power generation
level
cluster
level autonomous
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202111491304.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114172149B (zh
Inventor
孙飞
吴立刚
何安明
范叶平
汪春燕
李杨月
张羽
孔伟伟
汪舒
刘传宝
鲍振铎
马广阔
许牧晨
尚守卫
桑培帅
刘舜卿
张勇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Electric Power Research Institute of State Grid Anhui Electric Power Co Ltd
Anhui Jiyuan Software Co Ltd
Original Assignee
Anhui Jiyuan Software Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Anhui Jiyuan Software Co Ltd filed Critical Anhui Jiyuan Software Co Ltd
Priority to CN202111491304.9A priority Critical patent/CN114172149B/zh
Publication of CN114172149A publication Critical patent/CN114172149A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114172149B publication Critical patent/CN114172149B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/007—Arrangements for selectively connecting the load or loads to one or several among a plurality of power lines or power sources
    • H02J3/0075—Arrangements for selectively connecting the load or loads to one or several among a plurality of power lines or power sources for providing alternative feeding paths between load and source according to economic or energy efficiency considerations, e.g. economic dispatch
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00006—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment
    • H02J13/00016—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment using a wired telecommunication network or a data transmission bus
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/46—Controlling of the sharing of output between the generators, converters, or transformers
    • H02J3/466—Scheduling the operation of the generators, e.g. connecting or disconnecting generators to meet a given demand
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/46—Controlling of the sharing of output between the generators, converters, or transformers
    • H02J3/50—Controlling the sharing of the out-of-phase component
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2203/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
    • H02J2203/10—Power transmission or distribution systems management focussing at grid-level, e.g. load flow analysis, node profile computation, meshed network optimisation, active network management or spinning reserve management
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2203/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
    • H02J2203/20—Simulating, e g planning, reliability check, modelling or computer assisted design [CAD]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/70—Smart grids as climate change mitigation technology in the energy generation sector
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
    • Y04S10/12—Monitoring or controlling equipment for energy generation units, e.g. distributed energy generation [DER] or load-side generation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S40/00—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them
    • Y04S40/12—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment
    • Y04S40/124—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment using wired telecommunication networks or data transmission busses

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

本发明公开了一种分布式发电集群自治控制方法及系统，该方法包括对所有的分布式电源进行划分获取多个发电集群；发电集群中的第一等级自主体迭代更新自身的无功电压，第一等级自主体基于第一等级自主体所在集群的无功功率实际偏差量和所述第一等级自主体自身梯度进行所述迭代更新过程；发电集群中的第二等级自主体迭代更新自身的无功电压，第二等级自主体基于邻居自主体和第二等级自主体之间的交互信息以及所述第二等级自主体自身电压实际偏差量进行所述迭代更新过程；重复第一和第二等级自主体的迭代更新过程，获取发电集群无功电压协调优化结果。本发明实现了对配电网所有分布式电源的无功电压控制的高效性与实时性。

Description

一种分布式发电集群自治控制方法及系统
技术领域
本发明涉及配电网优化控制技术领域，具体涉及一种分布式发电集群自治控制方法及系统。
背景技术
随着分布式电源的不断推广，在配电网中接入中其规模和装机容量等形式也在不断的更新，目前，日益显著的分布式“连片开发、集群并网、多点分散接入”的发展态势，注定当分布式电源集群接入传统电网中时会对电网的运行和自身的推广产生重大影响，成为分布式发电技术进一步发展的限制因素。
分布式发电的并网对传统的配电网结构形态和运行方式造成较大影响，不仅改变了配电网的潮流分布，也增加了源荷功率平衡、电压调节和无功控制的难度，引起电网节点电压偏差、电压波动等问题，开展分布式电源集群并网运行的协调优化是推动分布式发电技术进一步推广应用的关键，对实现未来配电网高效电压控制具有重要意义。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种分布式发电集群自治控制方法及系统，该技术方案如下：
第一方面，提供了一种一种分布式发电集群自治控制方法，包括：
(11)基于发电集群协同优化规划策略对所有的分布式电源进行划分，获取多个发电集群；
(12)发电集群中的第一等级自主体迭代更新自身的无功电压，所述第一等级自主体基于第一等级自主体所在集群的无功功率实际偏差量和所述第一等级自主体自身梯度进行所述迭代更新过程，所述第一等级自主体与第一等级自主体所在集群中的所有第二等级自主体通信，同时与第一等级自主体所在集群中的其它集群中的第一等级自主体通信；
(13)发电集群中的第二等级自主体迭代更新自身的无功电压，所述第二等级自主体基于所述第二等级自主体的邻居自主体和所述第二等级自主体之间的交互信息以及所述第二等级自主体自身电压实际偏差量进行所述迭代更新过程，所述第二等级自主体的邻居自主体包括与所述第二等级自主体具有通信关系的第一等级和第二等级自主体；
(14)重复步骤(12)和(13)直至迭代收敛，获取发电集群无功电压协调优化结果。
在一种可能的实现方式中，所述(12)中的第一等级自主体所在集群的无功功率实际偏差量，包括：所有发电集群形成的发电系统的负荷无功和系统的无功出力的差值。
在一种可能的实现方式中，(13)中的基于所述第二等级自主体的邻居自主体和所述第二等级自主体自主体之间的交互信息以及所述第二等级自主体自身电压实际偏差量进行所述迭代更新过程，包括：
当所述邻居自主体的节点信息大于所述第二等级自主体时，所述邻居自主体为第二等级自主体交互的节点信息为对第二等级自主体的节点信息加1，否则，交互的节点信息为对第二等级自主体的节点信息减1；
当所述第二等级自主体的实际电压小于额定电压时，增加第二等级自主体的节点信息，否则，减小第二等级自主体的节点信息，即第二等级自主体的实际电压和额定电压的差值与第二等级自主体的节点信息成反比。
在一种可能的实现方式中，所述第一等级和第二等级自主体的节点信息基于单位无功功率的变化对自主体优化控制目标函数的影响确定。
在一种可能的实现方式中，所述第一等级自主体自身梯度，基于第一等级自主体所在集群的优化控制目标函数确定，所述第一等级自主体所在集群的优化控制目标函数的获取方法，包括：
基于划分完成的发电集群，构建全局鲁棒控制优化模型，所述全局鲁棒控制优化模型的目标函数包括系统成本，所述目标函数的求解包括对分布式光源的出力不确定性的计算；
基于全局鲁棒控制优化模型和发电集群中各个集群的交互信息生成局部优化模型的目标函数，所述局部优化模型的目标函数包括系统成本和各个集群一致性成本。
在一种可能的实现方式中，所述基于全局鲁棒控制优化模型和发电集群中各个集群的交互信息生成局部优化模型的目标函数，包括：
基于全局鲁棒控制优化模型的目标函数，分解出针对每个发电集群的第一局部目标函数；
基于当前发电集群的决策变量和邻居发电集群为当前发电集群提供的决策变量的差值最小化作为第二局部目标函数；
基于第一局部目标函数和第二局部目标函数生成局部优化模型的目标函数。
在一种可能的实现方式中，所述(14)中的迭代收敛，包括：多次迭代结果中自主体自身节点信息的收敛和多次迭代结果中自主体自身和邻居自主体节点信息差值的收敛。
第二方面，提供了一种分布式发电集群自治控制系统，包括：
发电集群划分模块，用于基于发电集群协同优化规划策略对所有的分布式发电集群进行划分，获取多个发电集群；
第一迭代更新模块，用于发电集群中的第一等级自主体迭代更新自身的无功电压，所述第一等级自主体基于第一等级自主体所在集群的无功功率实际偏差量和所述第一等级自主体自身梯度进行所述迭代更新过程，所述第一等级自主体与第一等级自主体所在集群中的所有第二等级自主体通信，同时与第一等级自主体所在集群中的其它集群中的第一等级自主体通信；
第二迭代更新模块，用于发电集群中的第二等级自主体迭代更新自身的无功电压，所述第二等级自主体基于所述第二等级自主体的邻居自主体和所述第二等级自主体自主体之间的交互信息以及所述第二等级自主体自身电压实际偏差量进行所述迭代更新过程，所述第二等级自主体的邻居自主体包括与所述第二等级自主体具有通信关系的第一等级和第二等级自主体；
无功电压协调优化控制模块，用于重复执行第一迭代更新模块和第二迭代更新模块，获取发电集群无功电压协调优化结果。
第三方面，提供了一种分布式发电集群自治控制设备，所述设备包括：
处理器；
用于存储处理器可执行指令的存储器；
其中，所述处理器通过运行所述可执行指令以实现如上述第一方面所述的分布式发电集群自治控制方法。
第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，所述指令被处理器执行时实现如上述第一方面所述的分布式发电集群自治控制方法的步骤。
本发明的一种分布式发电集群自治控制方法及系统，具备如下有益效果：通过对所有的分布式电源进行划分，并确定每个区域中的第一等级自主体和第二等级自主体，通过第一等级自主体和其它集群的第一等级自主体的通信、第一等级自主体与所在集群内的第二等级自主体的通信、第二等级自主体之间的相互通信，实现了对配电网所有分布式电源的无功电压控制的高效性与实时性，克服集群协调与敏捷控制的矛盾，实现大规模分布式可再生能源集群友好并网。
附图说明
图1是本申请实施例中一种分布式发电集群自治控制方法的流程图；
图2是本申请实施例中一种分布式发电集群自治控制系统的结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，所描述的实施例不应视为对本发明的限制，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
本申请实施例提供了一种分布式发电集群自治控制方法，包括如下步骤：
(11)基于发电集群协同优化规划策略对所有的分布式电源进行划分，获取多个发电集群；
(12)发电集群中的第一等级自主体迭代更新自身的无功电压，所述第一等级自主体基于第一等级自主体所在集群的无功功率实际偏差量和所述第一等级自主体自身梯度进行所述迭代更新过程，所述第一等级自主体与第一等级自主体所在集群中的所有第二等级自主体通信，同时与第一等级自主体所在集群中的其它集群中的第一等级自主体通信；
(13)发电集群中的第二等级自主体迭代更新自身的无功电压，所述第二等级自主体基于所述第二等级自主体的邻居自主体和所述第二等级自主体之间的交互信息以及所述第二等级自主体自身电压实际偏差量进行所述迭代更新过程，所述第二等级自主体的邻居自主体包括与所述第二等级自主体具有通信关系的第一等级和第二等级自主体；
(14)重复步骤(12)和(13)直至迭代收敛，获取发电集群无功电压协调优化结果。
本申请实施例中，对于其中的第一等级自主体的获取方法，，包括：
获取集群内的所有可调节分布式电源节点；
获取集群内的电压值最大的负荷节点A，并在所有可调节分布式电源节点中，获取与该负荷节点A无功电压灵敏度最大的分布式电源节点作为第一等级自主体；
该第一等级自主体负责与所在集群内所有其它自主体通信获取每个自主体节点信息，并对所在集群内所有其它自主体的电压迭代优化过程进行控制。
本申请实施例中，第一等级自主体与其它集群的第一等级自主体之间通信，基于分布式发电集群的全局控制策略，以及不同集群之间的电压控制相互影响，确定第一等级自主体所在集群的整体电压控制目标，第一等级自主体更新自身的信息变量，在集群内部，第二等级自主体根据第一等级自主体的更新结果迭代更新自身的信息变量。
本申请实施例通过对所有的分布式电源进行划分，并确定每个区域中的第一等级自主体和第二等级自主体，通过第一等级自主体和其它集群的第一等级自主体的通信、第一等级自主体与所在集群内的第二等级自主体的通信、第二等级自主体之间的相互通信，实现了对配电网所有分布式电源的无功电压控制的高效性与实时性，克服集群协调与敏捷控制的矛盾，实现大规模分布式可再生能源集群友好并网。
进一步的，上述步骤(12)中的第一等级自主体所在集群的无功功率实际偏差量，包括：所有发电集群形成的发电系统的负荷无功和系统的无功出力的差值。
本申请实施例中，根据发电系统的无功功率偏差量对各个集群的第一等级自主体进行信息变量更新，各个集群的第一等级自主体的更新变化与发电系统总调节控制目标有关。
进一步的，上述步骤(13)中的基于所述第二等级自主体的邻居自主体和所述第二等级自主体自主体之间的交互信息以及所述第二等级自主体自身电压实际偏差量进行所述迭代更新过程，包括：
当所述邻居自主体的节点信息大于所述第二等级自主体时，所述邻居自主体为第二等级自主体交互的节点信息为对第二等级自主体的节点信息加1，否则，交互的节点信息为对第二等级自主体的节点信息减1；
当所述第二等级自主体的实际电压小于额定电压时，增加第二等级自主体的节点信息，否则，减小第二等级自主体的节点信息，即第二等级自主体的实际电压和额定电压的差值与第二等级自主体的节点信息成反比。
本申请实施例中，邻居自主体与第二等级自主体的交互信息为加1或者减1，避免了采用邻居自主体与第二等级自主体节点信息的差值作为交互信息，从而简化了集群内部自主体之间的信息交互过程，提高了自主体的节点信息迭代更新效率。
进一步的，上述第一等级和第二等级自主体的节点信息基于单位无功功率的变化对自主体优化控制目标函数的影响确定。
本申请实施例中，节点信息基于单位无功功率的变化对自主体优化控制目标函数的影响确定，通过调节每个自主体的节点信息变化，获得集群目标函数的最优解。
进一步的，上述第一等级自主体自身梯度，基于第一等级自主体所在集群的优化控制目标函数确定，所述第一等级自主体所在集群的优化控制目标函数的获取方法，包括：
基于划分完成的发电集群，构建全局鲁棒控制优化模型，所述全局鲁棒控制优化模型的目标函数包括系统成本，所述目标函数的求解包括对分布式光源的出力不确定性的计算；
基于全局鲁棒控制优化模型和发电集群中各个集群的交互信息生成局部优化模型的目标函数，所述局部优化模型的目标函数包括系统成本和各个集群一致性成本。
本申请实施例中，全局鲁棒控制优化模型中，基于各个电源的出力值确定出力成本，基于向外部调用电量确定调用成本，基于两个成本函数确定全局鲁棒控制优化模型的目标函数，并分别确定模型的多个约束条件，其中，包括对分布式新能源出力不确定性的约束条件，所述分布式新能源出力不确定性的获取方法，包括：基于各个电源的出力预测值和出力误差值确定分布式新能源出力的范围，其中出力误差值具有上、下限值，该出力误差值的上、下限值基于预设误差限值和限值调节系数确定，为了确保各个电源的出力误差上、下限值的范围区间的均衡性，本申请实施例中，基于不同分布式电源的预设误差限值的不同设置不同的限值调节系数，使得所有分布式电源的出力误差的上、下限值范围区间的总和最小，其中所有分布式电源的限值调节系数的总和固定为预设值。
进一步的，上述基于全局鲁棒控制优化模型和发电集群中各个集群的交互信息生成局部优化模型的目标函数，包括：
基于全局鲁棒控制优化模型的目标函数，分解出针对每个发电集群的第一局部目标函数；
基于当前发电集群的决策变量和邻居发电集群为当前发电集群提供的决策变量的差值最小化作为第二局部目标函数；
基于第一局部目标函数和第二局部目标函数生成局部优化模型的目标函数。
本申请实施例中，每个发电集群的目标函数除了基于鲁棒控制优化模型分解得到的第一局部目标函数，还融入了具有通信关系的发电集群之间的决策变量的一致性目标函数，实现不同发电集群在电压控制迭代过程中的平衡性。
进一步的，上述步骤(14)中的迭代收敛，包括：多次迭代结果中自主体自身节点信息的收敛和多次迭代结果中自主体自身和邻居自主体节点信息差值的收敛。
本申请实施例中，同时对自主体自身的收敛和集群所有自主体的收敛进行系统收敛性分析，使迭代控制优化结果更为准确，实现所有自主体的控制过程平衡性。
本申请实施例中还提供了一种分布式发电集群自治控制系统，包括：
发电集群划分模块，用于基于发电集群协同优化规划策略对所有的分布式发电集群进行划分，获取多个发电集群；
第一迭代更新模块，用于发电集群中的第一等级自主体迭代更新自身的无功电压，所述第一等级自主体基于第一等级自主体所在集群的无功功率实际偏差量和所述第一等级自主体自身梯度进行所述迭代更新过程，所述第一等级自主体与第一等级自主体所在集群中的所有第二等级自主体通信，同时与第一等级自主体所在集群中的其它集群中的第一等级自主体通信；
第二迭代更新模块，用于发电集群中的第二等级自主体迭代更新自身的无功电压，所述第二等级自主体基于所述第二等级自主体的邻居自主体和所述第二等级自主体自主体之间的交互信息以及所述第二等级自主体自身电压实际偏差量进行所述迭代更新过程，所述第二等级自主体的邻居自主体包括与所述第二等级自主体具有通信关系的第一等级和第二等级自主体；
无功电压协调优化控制模块，用于重复执行第一迭代更新模块和第二迭代更新模块，获取发电集群无功电压协调优化结果。
本申请实施例提供的分布式发电集群自治控制系统与上述实施例提供的分布式发电集群自治控制方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见分布式发电集群自治控制方法实施例，这里不再赘述。
本申请实施例还提供了一种分布式发电集群自治控制设备，所述设备包括：
处理器；
用于存储处理器可执行指令的存储器；
其中，所述处理器通过运行所述可执行指令以实现上述的分布式发电集群自治控制方法。
具体来说，本申请实施例的分布式发电集群自治控制设备包括：至少一个处理器、存储器、用户接口和至少一个网络接口。电子设备中的各个组件通过总线系统耦合在一起。可以理解，总线系统用于实现这些组件之间的连接通信。总线系统除包括数据总线之外，还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，所述指令被处理器执行时实现上述的分布式发电集群自治控制方法的步骤。
具体来说，本申请实施例中的计算机可读存储介质可以是只读存储器(read-onlymemory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、只读光盘(compact discread-only memory，CD-ROM)、磁带、软盘和光数据存储节点等。
本发明不局限于上述具体的实施方式，本领域的普通技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所做出的种种变换，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种分布式发电集群自治控制方法，其特征在于，包括：
(11)基于发电集群协同优化规划策略对所有的分布式电源进行划分，获取多个发电集群；
(12)发电集群中的第一等级自主体迭代更新自身的无功电压，所述第一等级自主体基于第一等级自主体所在集群的无功功率实际偏差量和所述第一等级自主体自身梯度进行所述迭代更新过程，所述第一等级自主体与第一等级自主体所在集群中的所有第二等级自主体通信，同时与第一等级自主体所在集群中的其它集群中的第一等级自主体通信；
(13)发电集群中的第二等级自主体迭代更新自身的无功电压，所述第二等级自主体基于所述第二等级自主体的邻居自主体和所述第二等级自主体之间的交互信息以及所述第二等级自主体自身电压实际偏差量进行所述迭代更新过程，所述第二等级自主体的邻居自主体包括与所述第二等级自主体具有通信关系的第一等级和第二等级自主体；
(14)重复步骤(12)和(13)直至迭代收敛，获取发电集群无功电压协调优化结果。
2.根据权利要求1所述的一种分布式发电集群自治控制方法，其特征在于，所述(12)中的第一等级自主体所在集群的无功功率实际偏差量，包括：所有发电集群形成的发电系统的负荷无功和系统的无功出力的差值。
3.根据权利要求1所述的一种分布式发电集群自治控制方法，其特征在于，(13)中的基于所述第二等级自主体的邻居自主体和所述第二等级自主体自主体之间的交互信息以及所述第二等级自主体自身电压实际偏差量进行所述迭代更新过程，包括：
当所述邻居自主体的节点信息大于所述第二等级自主体时，所述邻居自主体为第二等级自主体交互的节点信息为对第二等级自主体的节点信息加1，否则，交互的节点信息为对第二等级自主体的节点信息减1；
当所述第二等级自主体的实际电压小于额定电压时，增加第二等级自主体的节点信息，否则，减小第二等级自主体的节点信息，即第二等级自主体的实际电压和额定电压的差值与第二等级自主体的节点信息成反比。
4.根据权利要求3所述的一种分布式发电集群自治控制方法，其特征在于，所述第一等级和第二等级自主体的节点信息基于单位无功功率的变化对自主体优化控制目标函数的影响确定。
5.根据权利要求1所述的一种分布式发电集群自治控制方法，其特征在于，所述第一等级自主体自身梯度，基于第一等级自主体所在集群的优化控制目标函数确定，所述第一等级自主体所在集群的优化控制目标函数的获取方法，包括：
基于划分完成的发电集群，构建全局鲁棒控制优化模型，所述全局鲁棒控制优化模型的目标函数包括系统成本，所述目标函数的求解包括对分布式光源的出力不确定性的计算；
基于全局鲁棒控制优化模型和发电集群中各个集群的交互信息生成局部优化模型的目标函数，所述局部优化模型的目标函数包括系统成本和各个集群一致性成本。
6.根据权利要求5所述的一种分布式发电集群自治控制方法，其特征在于，所述基于全局鲁棒控制优化模型和发电集群中各个集群的交互信息生成局部优化模型的目标函数，包括：
基于全局鲁棒控制优化模型的目标函数，分解出针对每个发电集群的第一局部目标函数；
基于当前发电集群的决策变量和邻居发电集群为当前发电集群提供的决策变量的差值最小化作为第二局部目标函数；
基于第一局部目标函数和第二局部目标函数生成局部优化模型的目标函数。
7.根据权利要求1所述的一种分布式发电集群自治控制方法，其特征在于，所述(14)中的迭代收敛，包括：多次迭代结果中自主体自身节点信息的收敛和多次迭代结果中自主体自身和邻居自主体节点信息差值的收敛。
8.一种分布式发电集群自治控制系统，其特征在于，包括：
发电集群划分模块，用于基于发电集群协同优化规划策略对所有的分布式发电集群进行划分，获取多个发电集群；
第一迭代更新模块，用于发电集群中的第一等级自主体迭代更新自身的无功电压，所述第一等级自主体基于第一等级自主体所在集群的无功功率实际偏差量和所述第一等级自主体自身梯度进行所述迭代更新过程，所述第一等级自主体与第一等级自主体所在集群中的所有第二等级自主体通信，同时与第一等级自主体所在集群中的其它集群中的第一等级自主体通信；
第二迭代更新模块，用于发电集群中的第二等级自主体迭代更新自身的无功电压，所述第二等级自主体基于所述第二等级自主体的邻居自主体和所述第二等级自主体自主体之间的交互信息以及所述第二等级自主体自身电压实际偏差量进行所述迭代更新过程，所述第二等级自主体的邻居自主体包括与所述第二等级自主体具有通信关系的第一等级和第二等级自主体；
无功电压协调优化控制模块，用于重复执行第一迭代更新模块和第二迭代更新模块，获取发电集群无功电压协调优化结果。
9.一种分布式发电集群自治控制设备，其特征在于，所述设备包括：
处理器；
用于存储处理器可执行指令的存储器；
其中，所述处理器通过运行所述可执行指令以实现如权利要求1-7中任一项所述的分布式发电集群自治控制方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，其特征在于，所述指令被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的分布式发电集群自治控制方法的步骤。
CN202111491304.9A 2021-12-08 2021-12-08 一种分布式发电集群自治控制方法及系统 Active CN114172149B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111491304.9A CN114172149B (zh) 2021-12-08 2021-12-08 一种分布式发电集群自治控制方法及系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111491304.9A CN114172149B (zh) 2021-12-08 2021-12-08 一种分布式发电集群自治控制方法及系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114172149A true CN114172149A (zh) 2022-03-11
CN114172149B CN114172149B (zh) 2023-10-24

Family

ID=80484356

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111491304.9A Active CN114172149B (zh) 2021-12-08 2021-12-08 一种分布式发电集群自治控制方法及系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114172149B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115632404A (zh) * 2022-12-22 2023-01-20 国网冀北电力有限公司 一种基于数字孪生配电系统的分布式电压控制方法和装置

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106329546A (zh) * 2016-09-12 2017-01-11 东南大学 一种基于等网损微增率的主动配电网分布式无功优化方法
CN107294105A (zh) * 2017-08-11 2017-10-24 清华大学 分布式光伏集群无通信条件下的动态调压控制方法
CN107294106A (zh) * 2017-08-11 2017-10-24 清华大学 基于分布式通信的分布式光伏集群动态调压控制方法
CN109888791A (zh) * 2019-01-25 2019-06-14 西安交通大学 一种基于混合式配电变压器的主动配电网及其控制方法
CN110932288A (zh) * 2019-11-25 2020-03-27 国网安徽省电力有限公司六安供电公司 一种基于分布式发电集群的去中心化电压优化方法
CN110970903A (zh) * 2019-12-27 2020-04-07 山东大学 一种应用于主动配电网的电压协调控制优化方法及系统
CN111490551A (zh) * 2020-05-21 2020-08-04 云南电网有限责任公司大理供电局 基于分布式牛顿法的配电网光伏发电集群电压控制方法
CN111934342A (zh) * 2020-06-18 2020-11-13 国网浙江省电力有限公司温州供电公司 基于可信度的分布式发电集群自动关联及跟随控制方法
CN112134309A (zh) * 2020-09-10 2020-12-25 四川大学 一种适用于配电网分布式电压控制的新型分区方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106329546A (zh) * 2016-09-12 2017-01-11 东南大学 一种基于等网损微增率的主动配电网分布式无功优化方法
CN107294105A (zh) * 2017-08-11 2017-10-24 清华大学 分布式光伏集群无通信条件下的动态调压控制方法
CN107294106A (zh) * 2017-08-11 2017-10-24 清华大学 基于分布式通信的分布式光伏集群动态调压控制方法
CN109888791A (zh) * 2019-01-25 2019-06-14 西安交通大学 一种基于混合式配电变压器的主动配电网及其控制方法
CN110932288A (zh) * 2019-11-25 2020-03-27 国网安徽省电力有限公司六安供电公司 一种基于分布式发电集群的去中心化电压优化方法
CN110970903A (zh) * 2019-12-27 2020-04-07 山东大学 一种应用于主动配电网的电压协调控制优化方法及系统
CN111490551A (zh) * 2020-05-21 2020-08-04 云南电网有限责任公司大理供电局 基于分布式牛顿法的配电网光伏发电集群电压控制方法
CN111934342A (zh) * 2020-06-18 2020-11-13 国网浙江省电力有限公司温州供电公司 基于可信度的分布式发电集群自动关联及跟随控制方法
CN112134309A (zh) * 2020-09-10 2020-12-25 四川大学 一种适用于配电网分布式电压控制的新型分区方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
吴丽珍: ""交流微电网系统网络化分层协调控制策略研究"", 《中国博士学位论文全文数据库 工程科技II辑》, no. 2, pages 042 - 40 *
杨珺等: ""分布式协同控制方法及在电力系统中的应用综述"", 《电工技术学报》, vol. 36, no. 19, pages 4035 - 4049 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115632404A (zh) * 2022-12-22 2023-01-20 国网冀北电力有限公司 一种基于数字孪生配电系统的分布式电压控制方法和装置
CN115632404B (zh) * 2022-12-22 2023-03-10 国网冀北电力有限公司 一种基于数字孪生配电系统的分布式电压控制方法和装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN114172149B (zh) 2023-10-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Li et al. Multiagent-based distributed state of charge balancing control for distributed energy storage units in AC microgrids
Li et al. A distributed coordination control based on finite-time consensus algorithm for a cluster of DC microgrids
CN107591807B (zh) 一种新能源接入下的输电网规划的优化方法
CN108448563B (zh) 一种直流微电网分布式协同控制系统及直流微电网
CN113054688B (zh) 考虑不确定性的可再生能源集群出力分布式协调控制方法
JP2024008787A (ja) ハイブリッドエネルギー貯蔵システムの制御方法、装置及び電子機器
CN114172149A (zh) 一种分布式发电集群自治控制方法及系统
CN110611315B (zh) 一种考虑输配协同的分布式电源最大接入容量计算方法
CN112531715B (zh) 基于虚拟电阻的下垂控制多端直流微电网潮流计算方法
CN106451504A (zh) 一种混合储能系统配置成本的控制方法及装置
CN109274091B (zh) 一种输配一体化并行状态估计方法
He et al. A novel control method based on consensus algorithm for microgrids
CN112234599B (zh) 一种多元复杂城市电网超前动态自适应分区方法及其系统
Lv et al. Discrete consensus-based distributed secondary control scheme with considering time-delays for DC microgrid
Li et al. Adaptive droop control of a multibus DC microgrid based on consensus algorithm
CN113708380A (zh) 风-光-储混合系统区域无功储备多目标优化方法
Miao et al. Recent advances in distributed cooperative droop control of dc microgrids: A brief survey
CN112751343B (zh) 基于分布式协同控制的配电网双层优化方法
Li et al. A control method of voltage stability for distributed DC microgrid
CN113298376B (zh) 一种含阀点效应智能电网经济调度给定时间一致性控制方法
CN114825402B (zh) 自适应协同终端滑模控制方法、介质、电子设备及系统
CN109066707B (zh) 一种基于narma-l2模型微电网能量管理方法
CN114862621B (zh) 一种基于时变有向拓扑下智能电网频率调节分布式经济调度控制方法
CN117713237A (zh) 主从模式下微电网分布式无功协调控制方法及系统
Liu et al. Fixed-Time Distributed Control for Parallel DC Microgrids With Scaled Power Sharing

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20230913

Address after: No. 299, Ziyun Road, Economic and Technological Development Zone, Hefei, Anhui 230031

Applicant after: ELECTRIC POWER Research Institute ANHUI ELECTRIC POWER COMPANY OF STATE GRID

Applicant after: ANHUI JIYUAN SOFTWARE Co.,Ltd.

Address before: 230088 No. 1800, Xi you road, hi tech Zone, Hefei, Anhui.

Applicant before: ANHUI JIYUAN SOFTWARE Co.,Ltd.

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant