一种量化通信下事件触发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量化通信下事件触发电力系统经济调度方法，在分布式电力系统经济调度方法的基础上，考虑了实值信号传输的量化和利用事件触发方式来实现电力系统的经济调度。本发明专利技术结合了信号传输的量化和事件触发下多智能体一致性算法的优点，可以在数据容量和通信带宽等限制下完成数据的传输，比集中式算法降低了对通讯的依赖，同时解除理想状态下实值传输的通信带宽无限大的限制。在一致性算法的迭代中不要求发电机组的通信拓扑的强连通性，在实际的运行中只需要进行相邻发电机组的信息交换传输。事件触发一致性算法中触发函数与拉普拉斯矩阵的代数连通性无关，能够有效的应用在分布式电力系统经济调度问题，保证电力系统安全稳定的运行。

【技术实现步骤摘要】
一种量化通信下事件触发电力系统经济调度方法
本专利技术属于电力系统经济调度领域，考虑实值传输和通信限制条件下事件触发电力系统经济调度方法。
技术介绍
电力系统的经济调度是电力系统稳定运行研究和应用中的一个基本问题，是指在满足用电安全、用电需求和电能质量的前提下，合理利用能源和设备，以最低的发电成本对用户可靠地供电的一种调度方法。传统的经济调度通常采用集中式的调度方法，在集中化的调度方法中需要集中访问所有发电机组的运行状态，再进行优化计算出最优目标值，然后在将最优值发送给电力系统中的发电单元，这种集中式方法需要更多的通信，给通信和计算带来了很大的压力。在分布式算法中需要考虑传输的状态信息为实值则信道必须具有无限带宽，采用量化处理可以降低对通信速率和通信带宽的限制。采用事件触发的一致性算法解决经济分配问题，不需要定义领导者智能体，通信拓扑也不需要强连通，不需要使用到拉普拉斯矩阵的特征值信息。加入事件触发机制，发电机功率只有达到触发条件下才会改变状态，并不需要每次迭代时改变输出功率。基于事件触发只依赖于智能体的数量和每个智能体的入度，并且不需要考虑发电机组网络拓扑的代数连通性和智能体之间的持续通信。有效的降低了通信成本。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种量化通信下事件触发电力系统经济调度方法，在分布式一致性算法的基础上增加了模拟信号的量化处理和事件触发机制。在满足电力系统供需平衡和发电机组功率约束的前提下达到总发电成本的最优。在完成电力系统经济调度的基础上，解决了模拟信号实时传输的通信带宽和通信速率的限制。可以实现电力系统的实时调度，解决了理想下的通信无限带宽的限制。实现本专利技术目的的技术解决方案为：一种量化通信下事件触发电力系统经济调度方法，电力系统经济调度采用二次成本函数，且各发电机组之间不需要具有强连通性。减轻通信网络压力先进行原始数据的量化，再利用事件触发一致性算法进行经济调度，该方法包括如下步骤：步骤1：设置系统参数，包括电力系统中发电机个数N、总功率需求PD、成本函数系数ai、系数bi、系数ci、发电机的最大功率PiMax、发电机的最小功率Pimin，每个发电机的连接负荷，其中ai、bi、ci为常数，i表示发电机的序号，i＝1,2,…,N。根据发电机组的网络拓扑和通信交互，确定连接系数aij，j＝1,2,…,N。实时获取发电机输出功率Pi。步骤2：通过系统设置的参数计算出最优成本增量λ*和最优发电机功率pi*。步骤3：根据初始发电机输出功率Pi计算出初始增量成本，对增量成本进行概率量化计算。步骤4：利用量化处理的增量成本进行事件触发一致性算法进行迭代。步骤5：基于事件触发一致性算法，在满足事件触发条件的情况下，发电机的成本增量才会根据更新公式得到触发时刻的成本增量，并且进行计数，直到成本增量最终收敛且达到一致。步骤6：计算出在量化通信下基于事件触发的电力系统经济调度的最优成本增量和最优输出功率。达到成本函数最低。进一步的，本专利技术的一种量化通信下事件触发电力系统经济调度方法，其特征在于，步骤1中定义的成本函数为：Ci(Pi)＝aiPi2+biPi+ci其中ai、bi、ci是第i台发电机的成本系数，Pi为第i台发电机输出功率。进一步的，一种量化通信下事件触发电力系统经济调度方法，其特征在于，步骤2中的无功率约束下的最优成本增量λ*和最优发电机功率Pi*为：进一步的，一种量化通信下事件触发电力系统经济调度方法，其特征在于，步骤3中的概率量化方法为：进一步的，一种量化通信下事件触发电力系统经济调度方法，其特征在于，步骤4中的量化通信下最优成本增量的一致性迭代公式为：进一步的，本专利技术的一种量化通信下事件触发电力系统经济调度方法，其特征在于，步骤5中的事件触发条件为：其中di表示第i个发电机的相连接的发电机数量，εi是一个取值在(0,1/di)之间的常数，m和M分别表示成本函数系数ai的最小值和最大值，表示第i台发电机成本增量k触发时的成本增量值，表示第j台发电机自身成本增量上一次触发时的值，ei(t)表示系统的量化误差进一步的，本专利技术的一种量化通信下事件触发电力系统经济调度方法，其特征在于，步骤6中的功率修正公式为：本专利技术采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：(1)本专利技术一种量化通信下事件触发电力系统经济调度方法，在理想下实值传输的通信带宽限制和和通信速率的限制。(2)本专利技术在考虑实际数据传输的量化问题，继承了分布式一致性算法的优点，在电力系统经济调度采用事件触发机制，只有在达到触发条件时发电机功率才会发生改变。在调度过程中各个发电机组只与邻居发电机组进行了信息交互，对通信网络的依赖程度低，降低了通信成本。(3)本专利技术中事件触发机制不需要考虑网络拓扑的代数连通性，即不需要计算拉普拉斯矩阵的特征值，分布式电力系统可以在任何大小无向网络拓扑下快速收敛到最优值。(4)本专利技术中电力系统调度可以在通讯受限或者不可靠的情况下依然可以有效运行。附图说明图1是本专利技术的发电机之间的通信拓扑。图2是本专利技术的发电机触发次数图。图3是本专利技术的一致性变量变化图。图4是本专利技术的发电机输出功率变化图。图5是本专利技术的算法流程图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能解释为对本专利技术的限制。本专利技术以一个由5个发电机构成的系统为例，发电机之间的通信拓扑如图1所示，假设本实验中的所有发电机输出功率均在约束内。1)设置系统参数：发电机个数N＝5，总功率需求为PD为800MW，发电机的成本函数为：Ci(Pi)＝aiPi2+biPi+ci，其中Pi为第i台发电机的发电功率，ai、bi、ci为第i台发电机的成本系数，P0为发电机初始工作功率，PiMax和Pimin各发电机的功率最大值和最小值。参数如下表所示：2)计算第i台发电机的最优输出功率和最优成本增量λ*：3)根据电力系统的通信网络拓扑：表达通信连接系数aij，若第i台发电机和第j台发电机之间能进行信息传递，则aij＝1，否则为0，其中i＝1,2,…,N,j＝1,2,…,N,且i≠j。本实验系数如下表所示：5)根据量化通信下事件触发电力系统经济调度方法，步骤4中最优成本增量的一致性迭代公式为：6)根据功率约束下的事件触发一致性算法进行电力系统的经济调度，步骤5中的事件触发条件为：为了验证本专利技术的有效性，进行了仿真实验。图1表示一个5台发电机的通信拓扑，分别标号1、2、3、4、5代表着发电机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种量化通信下事件触发电力系统经济调度方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：/n步骤1：设置系统参数，包括电力系统中发电机个数N、总功率需求P

【技术特征摘要】
1.一种量化通信下事件触发电力系统经济调度方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
步骤1：设置系统参数，包括电力系统中发电机个数N、总功率需求PD、成本函数系数ai、系数bi、系数ci、发电机的最大功率PiMax、发电机的最小功率Pimin，每个发电机的连接负荷，其中ai、bi、ci为常数，i表示发电机的序号，i＝1,2,…,N；根据发电机组的网络拓扑和通信交互，确定连接系数aij，j＝1,2,…,N；实时获取发电机输出功率Pi；
步骤2：根据初始发电机输出功率Pi计算出初始增量成本，并进行量化处理；
步骤3：在满足事件触发条件的情况下，利用量化处理后的成本增量数据进行事件触发一致性算法进行迭代，直到各台发电机的成本增量最终收敛且达到一致；判断发电机功率是否达到功率限制，如果达到功率限制，则该发电机迭代结束，利用功率修正公式修正其输出功率；
步骤4：输出在量化通信下基于事件触发的电力系统经济调度的最优成本增量和最优输出功率，达到成本函数最低。


2.根据权利要求1所述量化通信下事件触发电力系统经济调度方法，其特征在于，步骤3中对于模拟信号采用概率量化的方法，对于任意σ...

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