[发明专利]基于有限时间平均一致性算法的电力系统经济调度方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统经济调度技术领域，尤其是一种基于有限时间平均一致性算法的电力系统经济调度方法。

背景技术

新兴的智能电网架构有助于进一步探讨配电系统中的一些基本挑战，比如经济调度(ED)。经济调度是指发电机组在运行成本最低并且满足发电机的功率约束条件下把总的需求功率分配给各个发电机组。传统的解决方法包括λ迭代法和梯度搜索法，这两种方法主要用于解决当成本函数为凸函数时的情况。另外一些更复杂的方法用来解决成本函数为非凸函数时的情况，包括遗传算法(GA)，粒子群算法(PSO)还有最新改进的粒子群算法(IPSO)。通过这些方法使经济调度的性能和应用都得到了改善，现在传统的集中式框架电网正在向分布式的智能电网转变，同样，在相应的决策和网络领域也发生了同样的转变。中心控制器通常需要高带宽的通信设施来收集整个系统的信息，另外还需要一个很高的连通度，因此当一个故障点出现时，就会出现稳定性问题。而且，未来电网和通信网络的拓扑结构都是可变的，这就使得集中式控制的效率变的很低。显然，传统的集中式优化调度策略很难满足未来电网对经济调度提出的新要求。因此，研究一种新的分布式算法具有重要意义。

在分布式优化算法中，一个基本的问题就是需要所有的节点都能达到一致(Consensus)，即多智能体系统中的一致性。多智能体系统的一致性算法能够应用于电力系统并实现其分布式优化运行。将发电机建模为智能体(Agent)，进一步将电力系统建模为多智能体系统，发电机(智能体)通过局部通信网络与其他智能体进行信息交互，实现整个电力系统(多智能系统)的协调优化运行。近几年，分布式优化已经应用在电力系统中。然而大多数分布式算法在运行过程中，需要长时间的迭代计算才能得到最优值，实际应用中，由于可能会出现连续变化的负荷或发电机，实现快速经济调度很有必要，同时这也是未来智能电网的发展需求，因此，研究一种解决快速调度的分布式算法十分必要。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种基于有限时间平均一致性算法的电力系统经济调度方法，在发电机满足一定运行约束的前提下，降低通信成本的同时解决电力系统快速调度的问题。

实现本发明目的的技术解决方案为：

一种基于有限时间平均一致性算法的电力系统经济调度方法，运用有限时间平均一致性算法，实现增量成本的一致，该方法的具体步骤为：

步骤1：输入系统参数，包括参数a_i、参数b_i、参数c_i、最大功率限制最小功率限制并对变量q₁,...,q_n、q₁x₁(0),...,q_nx_n(0)赋予初值，进行初始化操作，其中，a_i、b_i、c_i均为正的常量，i＝1,2,3...,n，q₁,...,q_n表示每台发电机的发电需求量，q₁x₁(0),...,q_nx_n(0)表示每台发电机承担的负荷需求成本，n代表发电机个数；

步骤2：运用有限时间平均一致性算法，计算得到变量q₁,...,q_n、q₁x₁(0),...,q_nx_n(0)的平均一致性值q^*、qx^*，所述有限时间平均一致性算法是在总负荷需求变化导致发电机成本改变的情况下，使变量q₁,...,q_n和q₁x₁(0),...,q_nx_n(0)分别在有限步内达到平均一致性值，以得到最优增量成本和优化发电功率；

步骤3：根据步骤2得到的平均一致性值q^*和qx^*，计算每台发电机的增量成本λ^*；

步骤4：计算每台发电机的输出功率P_Gi^*；