[发明专利]含不确定性功率电网中的分布式能源优化控制方法

权利要求书

1.一种含不确定性功率电网中的分布式能源优化控制方法，其特征是，包括以下步骤：

步骤1，优化计算初始参数；

步骤2，采集各个分布式电源接入用户的信息，根据目标函数要求采用分布式算法进行优化计算；

步骤3，根据优化结果调整本地分布式电源发电量，得到精确优化结果；

步骤4，根据精确优化结果拟合本地最优点的变化曲线，根据这一曲线的特征趋势计算最优点预测值，并根据预测值进行不受调度的本地调整；

所述目标函数为：

考虑一个成本函数和分别表示电网运营方在时间t时刻所产生的对有功功率和无功功率的反馈信号；

函数如下：

定义：

定义为t时刻位于节点i分布式电源注入的有功功率和无功功率的可行集：

定义为时间t时一个分布式能源系统的最大有功功率，定义η_i为分布式能源系统的视在额定容量；一个具有N+1个节点的电网络，用集合表示为N∪{0}，其中N:＝{1,…,N}，节点0表示公共耦合节点或者变电站，电网线路用集合表示为ε；代表节点i在t时刻的线对地电压并定义定义和分别为位于节点i的一个分布式电源注入的有功功率和无功功率；考虑时间t时刻的电压偏移对应的成本函数

用户端和电网运营方都目标最优的目标函数为：

其中，γ^t∈R₊是用户目标和运营方目标之间进行权衡的参数，无量纲；和v^t是表示电压上下限的向量；R与X为电网线性潮流算法中的有功和无功功率系数矩阵，a为常数；

简记反馈信号集合s_i＝[α_i,β_i]^T，各节点用户负荷z_i＝[p_i,q_i]^T。

2.根据权利要求1所述的含不确定性功率电网中的分布式能源优化控制方法，其特征是，在步骤1中，所述初始参数包括电网的线路参数、各个分布式电源接入节点的分布式能源功率调节范围、各个分布式电源接入节点的电压期望控制范围、分布式电源接入用成本函数的参数和电压控制函数的参数。

3.根据权利要求2所述的含不确定性功率电网中的分布式能源优化控制方法，其特征是，步骤2和步骤3每隔T秒执行一次。

4.根据权利要求3所述的含不确定性功率电网中的分布式能源优化控制方法，其特征是，在步骤4中，在当前t_now时刻，根据前m次精确优化结果，拟合出t_now-m×T至t_now时刻这一时段内本地最优点的变化曲线，根据这一曲线的特征趋势，计算t_now至t_now+T时间段内的最优点预测值，并根据预测值在t_now至t_now+T时间段内进行不受调度的本地调整。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的含不确定性功率电网中的分布式能源优化控制方法，其特征是，所述步骤3的具体过程为：

各节点用户在精确优化步骤中需要根据反馈信号进行调整的计算过程为：

电网运营方的调度中心在精确优化步骤中需要进行的计算过程为：

其中φ＞0是一个预定义的常数参数，ε₁和ε₂表示步长，μ和是便于计算和公式表达的中间变量；电压与用户负荷值通过量测与通信获得，k为单次优化问题求解过程的迭代次数。

6.根据权利要求1-4任意一项所述的含不确定性功率电网中的分布式能源优化控制方法，其特征是，所述步骤4的具体过程为：

首先使用当前时刻前m次精确优化结果，进行多项式曲线拟合，设拟合曲线方程为n阶多项式，n根据m的选择进行调整；

n阶多项式为：

y＝a_nxⁿ+a_n-1x^n-1+...+a₁x+a₀ (14)

曲线横坐标为时间，写作向量即：

X＝[1,2,...,m] (15)

曲线纵坐标为前m次精确优化结果，写作向量即：

Y＝[y₁,y₂,...,y_m] (16)

用矩阵形式表示为：

Y＝X₀A (17)

其中，

A＝[a_n,a_n-1,...,a₀]^T (19)

式(17)等价于：

即：

得到系数A即可得到拟合的曲线，然后任取x∈(m,m+1)带入式(14)，即可计算出时间段t_now至t_now+T内的基于前序优化结果的特征规律进行分析预测的结果。