电力系统经济调度方法技术方案

本发明专利技术提供了一种电力系统经济调度方法，主要包括以下步骤：设置电力系统的参数；得到拉普拉斯矩阵的行随机矩阵；设置参数并计算一致性变量的值和功率误差；利用一致性迭代公式计算下一个状态的一致性变量值；计算发电机输出功率和负荷用电功率，判断发电机输出功率和负荷用电功率是否满足约束条件；设置驱动函数用于更新控制率；判断迭代是否结束以及判断通信拓扑是否改变。本发明专利技术在电力系统的通信协议中基于通信时滞以实现电力系统的经济调度，并结合事件驱动控制与通信时滞一致性算法，避免了资源浪费，减少了通信堵塞，同时，通过改变通信时滞一致性算法中的拉普拉斯矩阵，解决了拓扑突然改变的问题，可实现智能电网元件即插即用。

Economic dispatching method of power system

【技术实现步骤摘要】
电力系统经济调度方法
本专利技术涉及一种电力系统经济调度方法，属于电力系统经济调度领域。
技术介绍
电力系统经济调度的主要目的是在满足用电需求、用电质量以及安全可靠运行的前提下，通过制定各个电站和负荷之间最优分配方案，降低整个电网的能耗，进而使企业获得最大的经济效益。在电力系统中存在诸多柔性负荷，调度中心需要和每个调度对象进行信息交换，如果采取集中调度的办法，通信拓扑建设成本较高，且为了实现即插即用拓扑结构多变，会给调度带来很大影响。将一致性算法运用到经济调度方法中得到分布式经济调度方法可以很好地避免了传统的中央控制器信息处理过大造成的负担。在信息的传输过程中，由于设备或信号的问题，不可避免地会产生时滞。时滞往往会造成系统的不稳定，时滞问题不容忽视，而在实际的微电网系统中，由于分布式发电的分散性，发电机之间的距离可达数公里，以致各发电机之间的信息交互因为通信条件而出现时滞。所以在电力系统的经济调度中要考虑到时滞的影响。在一致性算法中加入事件驱动控制，对通信要求进一步降低，大大减小对通信设备的投入，节约资源。有鉴于此，确有必要提出一种电力系统经济调度方法，以解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种电力系统经济调度方法，在考虑通信时滞的一致性算法的基础上增加了事件驱动，通过假设经济调度目标函数，使电力系统经济成本最小。为实现上述目的，本专利技术提供了一种电力系统经济调度方法，主要包括以下步骤：步骤1、提供一电力系统，设置该电力系统的参数，包括系统运行时间t、采样时间间隔T、功率调节系数ε和时滞τ，共需要迭代的次数为kmax＝t/T；步骤2、根据通信拓扑图形成邻接矩阵，得到电力系统的拉普拉斯矩阵的行随机矩阵；步骤3、设置发电机的数量和目标函数的参数；步骤4、计算发电机输出功率PGi和负荷用电功率PDj的一致性变量值；步骤5、计算发电机输出功率PGi和负荷用电功率PDj之间的功率误差；步骤6、利用一致性迭代公式计算下一个状态的一致性变量值，并通过领导者更新公式和跟随者更新公式进行更新；步骤7、通过一致性变量值计算发电机输出功率和负荷用电功率，判断发电机输出功率和负荷用电功率是否满足约束条件：若满足，则将当前的发电机输出功率和负荷用电功率作为计算值；若不满足，则将发电机输出功率和负荷用电功率的最大值或最小值作为计算值，并使发电机输出功率和负荷用电功率满足约束条件；步骤8、设置驱动函数用于更新控制率，以控制电力系统的各个一致性变量值趋于一致；步骤9、若剩余迭代次数不为0，则返回步骤5，若剩余迭代次数为0，则判断通信拓扑是否改变，若改变则返回步骤2，否则结束。可选的，步骤2中，所述电力系统的拉普拉斯矩阵的行随机矩阵为：D＝[dij]∈Rn，可选的，步骤3中，所述目标函数包含发电机成本函数和负荷用电收益函数，所述发电机成本函数为：其中，ai、bi、ci为第i台发电机的成本系数，PGi为第i台发电机的输出功率，PGimax和PGimin分别表示发电机的最大输出功率和最小输出功率，i表示发电机的序号；所述负荷用电收益函数为：其中，ej、fj为第j个负荷的收益系数，PDj为第j个负荷的用电功率，PDjmax和PDjmin分别表示负荷的最大用电功率和最小用电功率，j表示负荷的序号；经济调度模型为：min∑Bj(PDj)-∑Ci(PGi)。可选的，步骤4中，发电机输出功率和负荷用电功率的一致性变量值的计算公式分别为：和可选的，步骤5中，发电机输出功率和负荷用电功率之间的功率误差的计算公式为：ΔP＝∑PDj-∑PGi，其中，ΔP为功率误差。可选的，步骤6中，一致性迭代公式为：其中，是由发电机通信拓扑决定的拉普拉斯矩阵，下一个状态的一致性变量值为λi(k+1)，i＝1，…6。可选的，步骤6中，所述领导者更新公式为：所述跟随者更新公式为：可选的，步骤7中，发电机输出功率为：负荷用电功率为：可选的，步骤8中，驱动函数为：其中，表示λi(t)在驱动瞬间的值，当时，可选的，步骤8中，所述控制率的更新公式为：本专利技术的有益效果是：本专利技术在电力系统的通信协议中基于通信时滞以实现电力系统的经济调度，并结合事件驱动控制与通信时滞一致性算法，避免了资源浪费，减少了通信堵塞，同时，通过改变通信时滞一致性算法中的拉普拉斯矩阵，解决了拓扑突然改变的问题，可实现智能电网元件即插即用。附图说明图1是本专利技术电力系统经济调度方法的流程图。图2是本专利技术中通信拓扑改变前发电机与负荷之间的通信拓扑图。图3是本专利技术中通信拓扑加入第三个负荷后发电机与负荷之间的通信拓扑图。图4是本专利技术中各个一致性变量的驱动间隔图。图5是本专利技术的各个一致性变量的变化图。图6是本专利技术中发电机输出功率和负荷用电功率的变化图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细描述。如图1所示，本专利技术提供了一种电力系统经济调度方法，主要包括以下步骤：步骤1、提供一电力系统，设置该电力系统的参数，包括系统运行时间t、采样时间间隔T、功率调节系数ε和时滞τ，共需要迭代的次数为kmax＝t/T；步骤2、根据通信拓扑图形成邻接矩阵，得到电力系统的拉普拉斯矩阵的行随机矩阵；步骤3、设置发电机的数量和目标函数的参数；步骤4、计算发电机输出功率PGi和负荷用电功率PDj的一致性变量值；步骤5、计算发电机输出功率PGi和负荷用电功率PDj之间的功率误差；步骤6、利用一致性迭代公式计算下一个状态的一致性变量值，并通过领导者更新公式和跟随者更新公式进行更新；步骤7、通过一致性变量值计算发电机输出功率和负荷用电功率，判断发电机输出功率和负荷用电功率是否满足约束条件：若满足，则将当前的发电机输出功率和负荷用电功率作为计算值；若不满足，则将发电机输出功率和负荷用电功率的最大值或最小值作为计算值，并使发电机输出功率和负荷用电功率满足约束条件；步骤8、设置驱动函数用于更新控制率，以控制电力系统的各个一致性变量值趋于一致；步骤9、若剩余迭代次数不为0，则返回步骤5，若剩余迭代次数为0，则判断通信拓扑是否改变，若改变则返回步骤2，否则结束。以下将对步骤1-步骤9做具体说明。步骤1中，设置电力系统的参数：系统运行时间t＝150s，采样时间间隔T＝0.005s，功率调节系数ε＝0.005和时滞τ＝1，共需要迭代的次数为kmax＝30000。如图2所示，步骤2中，所述电力系统的拉普拉斯矩阵的行随机矩阵为：D＝[dij]∈Rn，以三个发电机和两个负荷为例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电力系统经济调度方法，其特征在于，主要包括以下步骤：/n步骤1、提供一电力系统，设置该电力系统的参数，包括系统运行时间t、采样时间间隔T、功率调节系数ε和时滞τ，共需要迭代的次数为k

【技术特征摘要】
1.一种电力系统经济调度方法，其特征在于，主要包括以下步骤：
步骤1、提供一电力系统，设置该电力系统的参数，包括系统运行时间t、采样时间间隔T、功率调节系数ε和时滞τ，共需要迭代的次数为kmax＝t/T；
步骤2、根据通信拓扑图形成邻接矩阵，得到电力系统的拉普拉斯矩阵的行随机矩阵；
步骤3、设置发电机的数量和目标函数的参数；
步骤4、计算发电机输出功率PGi和负荷用电功率PDj的一致性变量值；
步骤5、计算发电机输出功率PGi和负荷用电功率PDj之间的功率误差；
步骤6、利用一致性迭代公式计算下一个状态的一致性变量值，并通过领导者更新公式和跟随者更新公式进行更新；
步骤7、通过一致性变量值计算发电机输出功率和负荷用电功率，判断发电机输出功率和负荷用电功率是否满足约束条件：若满足，则将当前的发电机输出功率和负荷用电功率作为计算值；若不满足，则将发电机输出功率和负荷用电功率的最大值或最小值作为计算值，并使发电机输出功率和负荷用电功率满足约束条件；
步骤8、设置驱动函数用于更新控制率，以控制电力系统的各个一致性变量值趋于一致；
步骤9、若剩余迭代次数不为0，则返回步骤5，若剩余迭代次数为0，则判断通信拓扑是否改变，若改变则返回步骤2，否则结束。


2.根据权利要求1所述的电力系统经济调度方法，其特征在于：步骤2中，所述电力系统的拉普拉斯矩阵的行随机矩阵为：
D＝[dij]∈Rn，





3.根据权利要求1所述的电力系统经济调度方法，其特征在于，步骤3中，所述目标函数包含发电机成本函数和负荷用电收益函数，所述发电机成本函数为：



其中，ai、bi、ci为第i台发电机的成本系数，PGi为第i台发电机的输出功率，PGimax和PGimin分别表示发电机的最大输出功率和最小输出功率，i表示...

【专利技术属性】
技术研发人员：荣丽娜，樊毕芳，苏鹏，刘云飞，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32