[发明专利]一种考虑时间特性的分布式多能系统及其控制方法

权利要求书

1.一种考虑时间特性的分布式多能系统，其特征在于，包括：状态感知单元、优化控制单元和控制执行单元；

所述状态感知单元、优化控制单元和控制执行单元依次顺序相连接，且所述优化控制单元与所述状态感知单元相连接，所述控制执行单元与原分布式多能系统相连接，所述原分布式多能系统与所述状态感知单元相连接；

所述状态感知单元，用于对原分布式多能系统的信息状态感知和设备状态感知，并将感知结果传递给优化控制单元，同时接收优化控制单元多时间尺度控制反馈信息；

所述优化控制单元，用于根据时间尺度不同，对原分布式多能系统形成不同时间尺度的优化控制命令，接收状态感知单元传递过来的所述感知结果，并将所述优化控制命令传递给控制执行单元；

所述控制执行单元，用于将传递过来的所述优化控制命令转化成控制信号对所述原分布式多能系统进行控制；

所述信息状态感知，采用如下步骤得到：

获取原分布式多能系统各子系统运行状态信息，构成初始信息状态矩阵G＝[x_e,x_n,x_t]，其中，x_e为电力子系统状态变量，x_n为天然气子系统状态变量，x_t为热子系统状态变量；

对于所述初始信息状态矩阵G中每一元素，进行指数差分处理，其差分公式如下：

x_e＝e^Δve(t)＝e^ve(t)-e^ve(t-1)

x_n＝e^Δvn(t)＝e^vn(t)-e^vn(t-1)

x_t＝e^Δvt(t)＝e^vt(t)-e^vt(t-1)

其中，e^Δve(t)为电力子系统中电压或电流或频率，e^Δvn(t)为天然气子系统中压力或流量，e^Δvt(t)为热子系统中流量或温度

构造时间序列信息状态矩阵，维度比为

其中，ξ₁ξ₂分别为天然气子系统与热子系统的时间修正系数；

将所述时间序列信息状态矩阵进行标准化，得到标准时间序列信息状态矩Y_t，其中，标准时间序列信息状态矩阵的元素为y_(t),标准化公式如下：

其中，q为序列长度；

根据所述标准时间序列信息状态矩阵，计算时间序列信息状态矩阵协方差矩阵S_t，计算公式如下：

其中，L_t为特征值对角矩阵；

根据所述协方差矩阵，计算时间序列信息状态矩阵谱偏离度；

其中，为协方差矩阵的最大特征值和最小特征值,为最大理论特征值和最小理论特征值；

针对所述时间序列信息状态矩阵谱偏离度，基于模糊评估进行原分布式多能系统运行状态评估。

2.如权利要求1所述的考虑时间特性的分布式多能系统，其特征在于，所述原分布式多能系统，包括各子系统中的各个单元，具体为：电力子系统中光伏发电单元、风力发电单元、电动汽车及充电桩单元，天然气子系统中天然气传输单元、天然气源单元、天然气压缩机单元，以及热子系统中热管道传输单元、热源单元。