改进一致性的分散直流最优潮流方法、装置、设备及介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供了改进一致性的分散直流最优潮流方法、装置、设备及介质，包括：建立以发电成本最小为目标的集中式直流最优潮流模型的拉格朗日乘子法模型，生成拉格朗日乘子法模型的可分散化形式方程组；利用一致性算法对可分散化形式方程组进行求解，生成过载线路集和信息交互方法规则；根据过载线路集和信息交互方法规则对可分散化形式方程组的一致性算法进行改进，生成基于改进一致性算法的分散直流最优潮流模型，其中，基于改进一致性算法的分散直流最优潮流模型包括非约束线路节点、约束线路节点和平衡节点的改进一致性算法。此外，现有的一致性算法输出的结果与实际结果存在误差，使得电力系统能量管理系统的集中的直流最优潮流实现困难。优潮流实现困难。优潮流实现困难。

【技术实现步骤摘要】
改进一致性的分散直流最优潮流方法、装置、设备及介质


[0001]本专利技术涉及电力系统能量管理
，具体涉及改进一致性的分散直流最优潮流方法、装置、设备及介质。

技术介绍

[0002]直流最优潮流计算一直以来就是电力系统能量管理系统的核心，是经济调度、潮流分析、电网规划等的基础。在“碳达峰、碳中和”目标驱动下，风光等可再生能源发电以分散、分布、微电网的形式大规模并入电力系统配电网，使配电网呈现主动特性。由此，分散直流最优潮流计算方法已成为国内外专家学者研究的热点和焦点，提出了许多优秀的成果，其中一致性算法由于无需协调中心已经得到广泛关注和应用；现市面上已经有基于一致性算法提出了多智能体和孤岛微网的直流潮流计算方法、提出了考虑发电机上下限和反馈增益最优的一致性算法，并将其用于微网的分散直流潮流计算中、针对交易隐私、通信速度快和安全问题，提出了改进网络权值的一致性分散直流潮流算法、以及建立了可再生能源发电成本非二次形式函数，并提出了社会总体收益最大化的发电和用电一致性直流潮流模型。
[0003]虽然现有的一致性算法在不计及输电线路约束的分散直流潮流计算方面已经取得了较好的成果，但是，其却无法解决输电线路存在安全约束的分散直流最优潮流计算的问题；在实际使用中，电力系统能量管理系统会存在线损约束、电压安全约束等约束情况，而现有的一致性算法由于无法解决输电线路存在安全约束的分散直流最优潮流计算的问题，因此其输出的结果与实际结果存在误差，使得电力系统能量管理系统的集中的直流最优潮流实现困难。
[0004]有鉴于此，提出本申请。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供改进一致性的分散直流最优潮流方法、装置、设备及介质，能够有效解决现有技术中的一致性算法由于无法解决输电线路存在安全约束的分散直流最优潮流计算的问题，因此其输出的结果与实际结果存在误差，使得电力系统能量管理系统的集中的直流最优潮流实现困难的问题。
[0006]本专利技术公开了改进一致性的分散直流最优潮流方法,包括：
[0007]建立以发电成本最小为目标的集中式直流最优潮流模型的拉格朗日乘子法模型，生成所述拉格朗日乘子法模型的可分散化形式方程组；
[0008]利用一致性算法对所述可分散化形式方程组进行求解，生成过载线路集和信息交互方法规则；
[0009]根据所述过载线路集和所述信息交互方法规则对所述可分散化形式方程组的一致性算法进行改进，生成基于改进一致性算法的分散直流最优潮流模型，其中，所述基于改进一致性算法的分散直流最优潮流模型包括非约束线路节点、约束线路节点和平衡节点的
改进一致性算法。
[0010]优选地，以发电成本最小为目标的集中式直流最优潮流模型为其中，N
G
表示发电机总数，α
i
，β
i
，γ
i
分别表示发电机
i
的成本函数二次项、一次项和常数项系数，P
Gi
表示发电机i的有功出力，P
Di
表示节点i的有功负荷，θ
i
表示节点i的相位，θ
j
表示节点j的相位；x
ij
表示线路l
ij
(两端节点为i和j)的电抗，N
i
表示与节点i直接相连的节点总数，N表示系统节点总数，表示发电机i有功出力最小值，表示发电机i有功出力最大值，表示线路l
ij
(两端节点为i和j)的有功限值。
[0011]优选地，建立以发电成本最小为目标的集中式直流最优潮流模型的拉格朗日乘子法模型，生成所述拉格朗日乘子法模型的可分散化形式方程组，具体为:
[0012]建立以发电成本最小为目标的集中式直流最优潮流模型的拉格朗日乘子法模型建立以发电成本最小为目标的集中式直流最优潮流模型的拉格朗日乘子法模型其中，λ
i
(i＝1,2,..,N)表示节点i有功注入约束的拉格朗日乘子,μ
ij
表示线路l
ij
(两端节点为i和j)有功传输约束的拉格朗日乘子，线路l
ij
(两端节点为i和j)有功传输越限时μ
ij
>0，否则，μ
ij
＝0；
[0013]对所述拉格朗日乘子法模型进行求偏导和转换处理，生成可分散化形式方程组，其中，所述可分散化形式方程组为以N
G
个P
Gi
(i＝1,2,..,N
G
)、N个λ
i
(i＝1,2,..,N)和l个μ
ij
(l
ij
＝1,2,...,l)为未知量的方程组。
[0014]优选地，对所述拉格朗日乘子法模型进行求偏导和转换处理，生成可分散化形式方程组，具体为:
[0015]对所述拉格朗日乘子法模型中各个变量求偏导，生成第一方程组；
[0016]将所述第一方程组中的以节点相位作为变量的求偏导方程转换为约束线路方程和非约束线路方程的形式；
[0017]根据直流潮流的节点方程和支路方程、以及节点对预设间隔之间有功注入发生大小相等、方向相反的变化对所述第一方程组进行转换，生成可分散化形式方程组。
[0018]优选地，利用一致性算法对所述可分散化形式方程组进行求解，生成过载线路集和信息交互方法规则,具体为:
[0019]根据所述可分散化形式方程组对以一致性算法求解系统任意节点i的边际成本λ
i
及其节点有功注入功率P
i
的分散模型进行过载验证，生成线路l
ij
(两端节点为i和j)的有功
潮流其中，表示节点对(m,N)有功变化对线路l
ij
(两端节点为i和j)的PTDF,P
i
(i＝1,2,...,N
‑
1)表示节点i的有功注入,P
ij
表示线路l
ij
(两端节点为i和j)的有功潮流；
[0020]根据所述有功潮流生成信息交互方法规则，其中所述信息交互方法规则包括双向性规则、传递规则性、以及实时性规则；
[0021]根据所述信息交互方法规则对系统任意点进行过载判断，生成过载线路集。
[0022]优选地，所述以一致性算法求解系统任意节点i的边际成本λ
i
及其节点有功注入功率P
i
的分散模型为其中，λ
i
(k+1)表示λ
i
第k+1次迭代值，N
i
表示节点i相邻节点集合，a
ij
表示行和为1的邻接矩阵第i行第j列元素，λ
j
(k)表示λ
j
(节点j的边际成本)第k次迭代值，ε
i
表示较小正数，控制迭代速度和精度，ΔP
i
(k)表示节点i第k次迭代的有功功率偏差，P<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.改进一致性的分散直流最优潮流方法，其特征在于，包括：建立以发电成本最小为目标的集中式直流最优潮流模型的拉格朗日乘子法模型，生成所述拉格朗日乘子法模型的可分散化形式方程组；利用一致性算法对所述可分散化形式方程组进行求解，生成过载线路集和信息交互方法规则；根据所述过载线路集和所述信息交互方法规则对所述可分散化形式方程组的一致性算法进行改进，生成基于改进一致性算法的分散直流最优潮流模型，其中，所述基于改进一致性算法的分散直流最优潮流模型包括非约束线路节点、约束线路节点和平衡节点的改进一致性算法。2.根据权利要求1所述的改进一致性的分散直流最优潮流方法，其特征在于，以发电成本最小为目标的集中式直流最优潮流模型为其中，N
G
表示发电机总数，α
i
，β
i
，γ
i
分别表示发电机i的成本函数二次项、一次项和常数项系数，P
Gi
表示发电机i的有功出力，P
Di
表示节点i的有功负荷，θ
i
表示节点i的相位，θ
j
表示节点j的相位；x
ij
表示线路l
ij
(两端节点为i和j)的电抗，N
i
表示与节点i直接相连的节点总数，N表示系统节点总数，表示发电机i有功出力最小值，表示发电机i有功出力最大值，表示线路l
ij
(两端节点为i和j)的有功限值。3.根据权利要求2所述的改进一致性的分散直流最优潮流方法，其特征在于，建立以发电成本最小为目标的集中式直流最优潮流模型的拉格朗日乘子法模型，生成所述拉格朗日乘子法模型的可分散化形式方程组，具体为：建立以发电成本最小为目标的集中式直流最优潮流模型的拉格朗日乘子法模型建立以发电成本最小为目标的集中式直流最优潮流模型的拉格朗日乘子法模型其中，λ
i
(i＝1，2，..，N)表示节点i有功注入约束的拉格朗日乘子，μ
ij
表示线路l
ij
(两端节点为i和j)有功传输约束的拉格朗日乘子，线路l
ij
(两端节点为i和j)有功传输越限时μ
ij
＞0，否则，μ
ij
＝0；对所述拉格朗日乘子法模型进行求偏导和转换处理，生成可分散化形式方程组，其中，所述可分散化形式方程组为以N
G
个P
Gi
(i＝1，2，..，N
G
)、N个λ
i
(i＝1，2，..，N)和l个μ
ij
(l
ij
＝1，2，...，l)为未知量的方程组。4.根据权利要求3所述的改进一致性的分散直流最优潮流方法，其特征在于，对所述拉格朗日乘子法模型进行求偏导和转换处理，生成可分散化形式方程组，具体为：对所述拉格朗日乘子法模型中各个变量求偏导，生成第一方程组；
将所述第一方程组中的以节点相位作为变量的求偏导方程转换为约束线路方程和非约束线路方程的形式；根据直流潮流的节点方程和支路方程、以及节点对预设间隔之间有功注入发生大小相等、方向相反的变化对所述第一方程组进行转换，生成可分散化形式方程组。5.根据权利要求1所述的改进一致性的分散直流最优潮流方法，其特征在于，利用一致性算法对所述可分散化形式方程组进行求解，生成过载线路集和信息交互方法规则，具体为：根据所述可分散化形式方程组对以一致性算法求解系统任意节点i的边际成本λ
i
及其节点有功注入功率P
i
的分散模型进行过载验证，生成线路l
ij
(两端节点为i和j)的有功潮流其中，表示节点对(m，N)有功变化对线路l
ij
(两端节点为i和j)的PTDF，P
i
(i＝1，2，...，N

【专利技术属性】
技术研发人员：郝广涛，
申请(专利权)人：莆田学院，
类型：发明
国别省市：