一种混合系统模型的主动配电网信息物理融合控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种混合系统模型的主动配电网信息物理融合控制方法，包括，初始化时间为起始时刻Time＝t，预测一个控制周期T内的馈线间歇式分布式电源出力和负荷功率；计算控制周期馈线交换功率偏差变化量ΔP(t)，选择功率分配方式，若为固定分配系数，则生成分配系数矩阵W，建立馈线功率协调控制的混合系统模型；若为滚动分配系数，则获取t时刻控制区域交换功率P(t)，生成分配系数矩阵W(t)，再建立馈线功率协调控制的混合系统模型；确认控制目标函数min J，将其转化为MIQP问题并求解，获取全周期的控制量；选取优化控制序列的首个控制量P，将控制量P下发至控制设备，判断当前时间是否为截止时间Time＝end？，若是，则结束；若否，则对下一周期进行优化控制，Time＝t+Δt。

【技术实现步骤摘要】
一种混合系统模型的主动配电网信息物理融合控制方法
本专利技术涉及智能配电网的
，尤其涉及一种混合系统模型的主动配电网信息物理融合控制方法。
技术介绍
主动配电网在一次系统与信息控制系统的协同运行中，包含了物理过程和信息过程，具备信息物理融合的实现基础，是信息物理系统的典型应用场景。从控制方式以及现有的三级分层分布控制系统来看，主动配电网特征如下，1)主动配电网中由各级控制器与通信网组成信息控制系统，与主动配电网一次设备组成的物理系统是存在交互协调作用的异构系统；2)信息控制系统对一次系统通过控制量实施作用，采用数字化的离散工作模式，使一次系统连续运行发生间断，是离散控制与连续动态过程融合；3)主动配电网信息控制系统的各级控制器之间，控制器与一次设备之间，以及控制器与能量管理系统之间存在双向信息交互，即信息集成体系与一次系统的融合。目前的主动配电网仍未实现信息物理紧密融合。尽管ADN已经能够在信息控制系统的协助下，实现对一次系统的控制功能。但是其一次系统和信息控制系统依然处于相对隔离的状态，无论是对信息系统还是对物理系统的分析、控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种混合系统模型的主动配电网信息物理融合控制方法，其特征在于：包括，/n初始化时间为起始时刻Time＝t，预测一个控制周期T内的馈线间歇式分布式电源出力和负荷功率；/n计算控制周期馈线交换功率偏差变化量ΔP(t)，选择功率分配方式，若为固定分配系数，则生成分配系数矩阵W，建立馈线功率协调控制的混合系统模型；/n若为滚动分配系数，则获取t时刻控制区域交换功率P(t)，生成分配系数矩阵W(t)，再建立所述馈线功率协调控制的混合系统模型；/n确认控制目标函数min J，将其转化为MIQP问题并求解，获取全周期的控制量；/n选取优化控制序列的首个控制量P，将所述控制量P下发至控制设备，判断当前时间...

【技术特征摘要】
1.一种混合系统模型的主动配电网信息物理融合控制方法，其特征在于：包括，
初始化时间为起始时刻Time＝t，预测一个控制周期T内的馈线间歇式分布式电源出力和负荷功率；
计算控制周期馈线交换功率偏差变化量ΔP(t)，选择功率分配方式，若为固定分配系数，则生成分配系数矩阵W，建立馈线功率协调控制的混合系统模型；
若为滚动分配系数，则获取t时刻控制区域交换功率P(t)，生成分配系数矩阵W(t)，再建立所述馈线功率协调控制的混合系统模型；
确认控制目标函数minJ，将其转化为MIQP问题并求解，获取全周期的控制量；
选取优化控制序列的首个控制量P，将所述控制量P下发至控制设备，判断当前时间是否为截止时间Time＝end？，若是，则结束；
若否，则对下一周期进行优化控制，Time＝t+Δt，重新计算所述控制周期馈线交换功率偏差变化量ΔP(t)，直至满足所述截止时间Time＝end？条件时结束。


2.根据权利要求1所述的混合系统模型的主动配电网信息物理融合控制方法，其特征在于：所述控制周期馈线交换功率偏差变化量ΔP(t)包括，
对于在t+Δt时刻馈线f发生的功率波动，Δt为时间间隔，将导致馈线交换功率值与最优值偏差ΔPf(t+Δt)，所述馈线交换功率值由安装于馈线出口处的计量装置采集点t+Δt时刻数值获得，所述最优值由主站优化获得，相对于t时刻的状态，所述控制周期馈线交换功率偏差变化量为ΔP(t)＝ΔPf(t+Δt)-ΔPf(t)，即是在Δt的时间间隔中馈线上发生了ΔP(t)的功率变化。


3.根据权利要求1或2所述的混合系统模型的主动配电网信息物理融合控制方法，其特征在于：包括，
所述功率分配方式以控制区域为控制对象，消除所述控制周期馈线交换功率偏差变化量；
馈线上分支界定开关之间或所述分支界定开关至线路末端之间所有可控分布式电源组成一个控制区域；
所述分配系数矩阵W为常数阵，如下，



其中，K1,K2…Km…Ki为向量表达，Km表示所述控制区域按照第m种系数组合分配功率，i为可能组合数量，且任意时刻只可能存在一种组合，i的计算方式如下：i＝1+mn+jn，n为馈线上包含所述控制区域的数量，j为每一个控制区域的分配系数包含的可能取值数量，0n表示n维阶零矩阵，In表示n维单位矩阵，Pmax表示所述控制区域内所述分布式电源功率调节的最大可调功率，Pmin表示所述控制区域内所述分布式电源功率调节的最小可调功率，δ(t)为逻辑向量，δ(t)＝[δ1(t),δ2(t)…δm(t)…δi(t)]′，满足δm(t)∈{0,1},m∈[1,2,3…i]，其中m和i的定义与前相同，且在任意时刻，区域分配功率的方式只可能有一种，因而δ(t)中只能有一个元素取1，即满足不等式约束
其中i的定义与前相同，x(t)为需要求解的功率分配系数。


4.根据权利要求3所述的混合系统模型的主动配电网信息物理融合控制方法，其特征在于：包括，
第m种系数组合分配功率Km，在任意时刻t，当区域按照第m种系数组合Km分配功率时，则对应的逻辑变量置1，即为等价符号；
K(t)表示任意时刻t，n个控制区域的分配系数的Kn(t)组合的分配系数向量K(t)＝[K1(t),K2(t)…Kn(t)]′；
对于控制区域n，有j与前述定义相同，表示区域n第1种分配系数为零，即区域不参与调节；表示区域n第1种分配系数用于平衡ΔP(t)≥0的情况，而表示区域n第1种分配系数用于平衡ΔP(t)≤0的情况；
分配系数向量K(t)包括三种情况，所有的所述控制区域均不参与功率调节，此时所述分配系数向量记为K0(t)；
当馈线在t时刻发生ΔP(t)≥0时，所有的所述控制区域均向馈线增加出力，此时所述分配系数向量记为K+(t)；
当馈线在t时刻发生ΔP(t)≤0时，所有的所述控制区域均减少向馈线的功率注入，此时所述分配系数向量记为K-(t)。


5.根据权利要求4所述的混合系统模型的主动配电网信息物理融合控制方法，其特征在于：包括，
所述逻辑向量δ(t)划分为三部分，δ(t)＝[δ...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘东，陈飞，翁嘉明，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31