[发明专利]一种基于蜂拥算法的智能电网暂态稳定控制方法

说明书

一种基于蜂拥算法的智能电网暂态稳定控制方法，包括以下步骤：（1）利用拓扑建模确定每台发电机的邻居发电机，并设置各发电机之间的通信权重，从而确定系统的参数矩阵；（2）定义发电机动力学模型；（3）利用本地发电机与其邻居发电机之间的相对功角以及相对转速信息设计蜂拥控制器，通过调节外部储能装置的功率输出进行有功调节，以渐近消除所有同步发电机的偏差，使系统恢复稳定。本发明将蜂拥控制理论推广到智能电网中，在有通信时延的条件下，解决了暂态稳定控制问题；本发明通过调节外部储能装置的功率输出进行有功调节，以平衡摇摆方程，渐近消除了所有同步发电机的偏差。

技术领域

本发明涉及一种基于蜂拥算法的智能电网暂态稳定控制方法，属智能电网技术领域。

背景技术

电力系统的暂态稳定性一直被认为是其安全运行的关键问题之一,电力系统韧性与电力系统安全性的传统概念相关联，即电网在发生物理偶发事件时仍能保持完整的能力。在传统电网中,暂态稳定性极大地依赖于连接到电网的机器的惯性。随着常规的高惯性发电(如化石燃料发电)占比减少，利用风力和太阳能等低惯性发电占比增加，使得连接到电网的旋转机械总惯性趋于减小，从而降低了电网承受大扰动的能力。并且现代电网规模和复杂性不断增加,并产生了信息网络安全问题,使电网暂态稳定控制变得更具挑战性。因此,现代电网受到信息干扰和物理扰动的影响,必须制定稳定未来智能电网的新战略,提高电网暂态稳定裕度,以保证其暂态稳定性。

将电力系统类比为一个多智能体系统,分布式暂态稳定控制策略注重系统中多智能体之间的合作与协调,能够解决许多集中式和分散式难以解决的大规模复杂优化控制问题,发挥出智能电网的优势,并给出高效率控制约束。Ziang Zhang等(Convergenceanalysis of the incremental cost consensus algorithm under differentcommunication network topologies in a smart grid.IEEE Transactions on PowerSystems,2012)学者采用分布式一致性控制方法,能够实现电力系统中合理的功率分配,增强电力系统稳定运行能力。Ke Y,et al(Leader-following control of multi-motorsystems based on the.consistency theory under the network environment.Controland Decision Conference.IEEE,2016)采用多智能体一致性理论,针对电力系统中的跟踪控制问题进行研究。Farraj A,Hammad E,Kundur D(A Cyber-Enabled StabilizingControl Scheme for Resilient Smart Grid Systems.IEEE Transactions on SmartGrid,2016)提出了一种多智能体一致性算法,用以解决电力系统的分层控制和功率分配问题。周烨等(基于多智能体一致性算法的微电网分布式分层控制策略.电力系统自动化,2017)将分布式算法应用于含分布式电源的微电网,实现了功率合理分配和频率稳定。