[发明专利]一种适用于直流电力网络优化的分布式协同控制方法

权利要求书

1.一种适用于直流电力网络优化的分布式协同控制方法，其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：

(1)考虑一个含有n个电源节点m个负载节点的网状直流电力系统，利用图论理论，直流电力系统的拓扑可等效为一个图，从而得到相应的输电网络导纳矩阵根据欧姆定律，可得到每个节点注入到输电网络的电流[I_s,I_L]^T，其中I_s为电源节点的输出电流，I_L为负载节点注入网络的电流；

(2)建立线路损耗优化J₁与电压调整性能指标J₂,并建立多目标优化问题，其中J＝αJ₁+βJ₂，且α+β＝1,α≥0,β≥0；其中U_S为电源节点的输出电压，U_L为负载节点注入网络的电压，U_N为负载额定电压；

(3)使用改进坐标下降法的分布式算法，对上述优化问题进行求解，所述分布式算法包括如下步骤一到步骤九：

步骤一：设置当前步长d＝d₀，输出电压迭代次数i＝0，电源节点序号p＝1，其中d₀为初始步长、为初始电压值，选择调节第一个电源功率；

步骤二：收集负载功率、功率节点功率和负载电压进行反馈控制，而不测量难以确定的线路阻抗，且i＝i+1；

步骤三：计算αJ₁+βJ₂，记为P__ob(i-1)；

步骤四：给当前电源节点电压V_spⁱ加电压步长扰动V_spⁱ＝V_sp^i-1+d，其余节点电压保持不变；

步骤五：重新计算αJ₁+βJ₂，记为P__ob(i)；

步骤六：比较P__ob(i)与P__ob(i-1)；

步骤七：当|P__ob(i)-P__ob(i-1)|ε时，改变当前电源的初始值，i＝0,d＝d₀,V_sp⁰＝V_sp^i-1，选择p+1；转到步骤二；

步骤八：否则，判断P__ob(i)P__ob(i-1)是否成立，若是，则d＝1.1d；随后转到步骤二；若否，则执行步骤九；

步骤九：设置d＝-d₀；转到步骤二。

2.根据权利要求1所述的分布式协同控制方法，其特征在于，性能指标J₁具体为：

其中A＝-(Y_LL+[Y_Load])^-1Y_LS，Y_Load为负载导纳，Y_SS、Y_SL、Y_LS、Y_LL为导纳矩阵Y中的各个元素。

3.根据权利要求2所述的分布式协同控制方法，其特征在于，性能指标J₂具体为：

4.根据权利要求1所述的分布式协同控制方法，其特征在于，由于迭代过程中需要获取全局信息，为了避免集中通信的方式，采用分布式控制算法，根据分布式控制算法中的follow-leader算法，将电源节点分为主节点与从节点，主节点收集临近负载的信息，然后传给从节点；

设主节点的集合为Ω，N为总的电源节点个数，V_Li、P_Li、P_si分别为从节点收到的负载节点电压信息、负载节点功率信息、电源节点功率信息，V_Ll、P_Ll、P_sl分别为邻居节点的负载节点电压信息、负载节点功率信息、电源节点功率信息，其中a_ij是通信网络的权重系数，当第i个电源与第j个电源有数据通信时，a_ij＝1，否则a_ij＝0，采用这种方式，实现了全局信息共享。