一种自适应步长双闭环MPC优化调度方法技术

技术编号:34496562 阅读:117 留言:0更新日期:2022-08-10 09:16
本发明专利技术涉及主动配电网调度技术领域,尤其涉及一种自适应步长双闭环MPC优化调度方法,包括在主动配电网的日前优化调度阶段,优化控制变量包括可控分布式电源有功出力、储能装置充放电功率、提前通知用户的可中断负荷功率以及与主网联络线交换功率,建立以主动配电网运行成本最小为优化目标的日前优化调度模型;在日内优化调度阶段,日内优化调度的控制变量包括可控分布式电源有功出力、储能装置充放电功率以及与主网联络线交换功率,建立以主动配电网运行成本最小化为优化目标的日内ASDL

【技术实现步骤摘要】
一种自适应步长双闭环MPC优化调度方法


[0001]本专利技术涉及主动配电网调度
,尤其涉及一种自适应步长双闭环MPC优化调度方法。

技术介绍

[0002]在当前节能减排和能源可持续发展的时代背景下,含大量分布式可再生能源的主动配电网得到了迅速发展。然而,由于分布式可再生能源易受自然环境及气候影响,出力具有明显的波动性和不确定性,使得主动配电网的优化调度难度增大,易产生较大偏差。模型预测控制(modelpredictivecontrol,MPC)作为一种考虑系统动态性能的闭环反馈策略,通过采用滚动优化的思想进行在线优化,可在一定程度上降低周围气象环境突变造成的系统调控偏差。
[0003]目前已有很多学者将模型预测控制算法应用到主动配电网的优化中,并取得了较好的效果。现有研究虽然在一定程度上提升了主动配电网在应对可再生能源不确定性方面的能力,但一般是采用固定域参数(主要包括预测时域、控制时域和控制间隔)的常规模型预测控制方法,域参数不能根据跟随可再生能源预测误差灵活调整。若域参数设置过大,则会导致控制精度较低;若域参数设置过小,则又本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自适应步长双闭环MPC优化调度方法,其特征在于,具有以下步骤:步骤1、在主动配电网的日前优化调度阶段,优化控制变量包括可控分布式电源有功出力、储能装置充放电功率、提前通知用户的可中断负荷功率以及与主网联络线交换功率,建立以主动配电网运行成本最小为优化目标的日前优化调度模型;步骤2、在日内优化调度阶段,日内优化调度的控制变量包括可控分布式电源有功出力、储能装置充放电功率以及与主网联络线交换功率,日内优化调度基于自适应步长双闭环模型预测控制策略建立以主动配电网运行成本最小化为优化目标的日内ASDL

MPC调度模型;步骤3、采用复合微分进化CDE算法对日内ASDL

MPC调度模型进行求解,包括以下步骤:步骤3.1初始化主动配电网各可控机组参数,将日前优化调度模型得到的可中断负荷、储能装置充放电状态的调度结果导入日内ASDL

MPC调度模型作为参考,控制间隔为;步骤3.2导入到时段可再生能源预测出力,其中,从0时刻开始,总时段为24h,M为时域数量,采用CDE 算法,初始化第一代种群,设置最大迭代次数,当前迭代次数从1开始;计算个体适应度值并排序,将种群分为优势种群和劣势种群,分别按照DE/rand/1和DE/best/1变异策略更新优势种群和劣势种群,不断优化迭代直到,得到个时段,即时域长度为内运行成本最低的最优调度方案和最低预测成本,其中为可控资源计划出力值,包括可控分布式电源计划出力、储能装置计划充放电功率及与主网联络线交换功率;其中,预测运行成本由预测模型得到;步骤3.3时间向后滚动,判断当前时刻是否满足条件h,若满足则下发时刻可控分布式电源计划出力及与主网联络线计划交换功率,作为可控分布式电源实际出力及与主网联络线实际交换功率;导入时刻可再生能源实际出力,根据功率平衡约束确定储能装置实际充放电功率,并计算各可控资源实际状态作为下一轮时域滚动优化的初始值,形成单闭环反馈,若不满足则停止循环,日内优化调度结束;步骤3.4利用成本函数得到t时刻的实际运行成本,利用预测模型得到t时刻的预测运行成本,用实际运行成本对预测运行成本进行反馈校正,形成双闭环反馈;采用自适应步长策略确定新的域参数,利用时刻可再生能源出力预测误差和反馈校正信息计算变步长决策指标,根据的大小确定时间步长变化量,计算新的时间步长,进而得到新的控制时域与预测时域长度;步骤3.5主动配电网得到新的域参数后,转步骤3.2开始下一轮的时域滚动,时域长度根据时间步长的大小自适应改变,然后通过复合微分进化CDE算法得到新的运行时域内最优调度方案,如此循环直至24小时滚动优化完毕,最终得到主动配电网日运行成本最优调度方案。2.根据权利要求1所述的一种自适应步长双闭环MPC优化调度方法,其特征在于,在步
骤1中,所述日前优化调度模型的目标函数为:式中,为一个日前优化调度周期的总时段数;分别为可控分布式电源、可中断负荷和储能装置的节点数量;为日前时刻主动配电网与主网联络线交换功率成本;分别为日前时刻第处可控分布式电源发电成本和第处的储能装置运行成本;为日前时刻对区域内第处可中断负荷进行控制所产生的成本;其中,日前时刻主动配电网与主网联络线交换功率成本为:式中,为主动配电网在日前调度阶段与主网在日前时刻交互功率;为日前时刻电量交易价格;日前时刻第处可控分布式电源发电成本为:式中,为可控分布式电源的发电成本,单位为元/ kW

h;为日前时刻第...

【专利技术属性】
技术研发人员:孙惠娟杨一帆彭春华
申请(专利权)人:华东交通大学
类型:发明
国别省市:

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