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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及配电网的控制,具体而言,涉及一种考虑通信拓扑变化的配电网的电压驱动控制方法、装置、计算机可读存储介质和电子设备。
技术介绍
1、随着智能配电网的深入建设和发展,对新的信息与通信技术(information andcommunication technology,ict)日益依赖,通过ict对海量的数据进行量测、传输和处理,能量流和信息流的交互也将会日益频繁,现代电力系统已经发展成了新型电网信息物理系统(cyber-physical power system,cpps)。cpps系统由信息侧的ict网络和物理侧的电力网络交互耦合共同构成,通过计算(computation)、通信(communication)和控制(control),也即3c技术来实现信息领域和物理领域的深度融合。
2、电网信息物理系统的快速发展一方面使得电力侧的感知和控制更加准确高效,另一方面也引入了潜在的网络攻击风险。比如,拒绝服务攻击作为最常见的网络攻击,能够恶意中断设备的正常功能,从而使信息网瘫痪,进而影响配电网的调控。目前在配电网运行控制方面,无论是集中式还是分布式电压控制,均依赖可靠的通信网络实现控制指令的下达和区域间信息的交互,一旦通信拓扑发生变化,配电网则无法进行正常的信息交互,原有的控制方法可能失效,进而导致配电网控制系统的崩溃,造成严重影响。目前配电网运行控制领域相关研究中,考虑通信网络受到攻击场景下的控制方法研究尚不充分,配电系统在运行过程中受到信息网络和电力网络的双重干扰,因此必须考虑电力系统和信息网络的相互依存关系,从
3、在物理系统层面,将有源配电网的各区域类比为一个信息物理电力智能体,将实际配电网映射为一个多智能体系统,每一个智能体包含有如下装置:1)发电机,2)相量测量单元,3)分布式控制器,4)柔性配电设备。物理系统层面的先进量测装置和柔性配电设备,为有源配电网在线电压控制提供了现实保障。在信息系统层面,在cpps系统中一个子系统的正常运行依赖于cpps系统内其它组件或子系统的交互功能,系统内各组件或子系统的状态都会对各子系统的性能产生影响。基于节点和控制器、控制器与控制器之间的通信网络,制定柔性配电设备的实时出力策略,通信网络与控制决策单元的集成交互使得电力网和信息网的耦合更加紧密,形成一个基于信息流-能量流的实时状态感知、分析决策的闭环智能复杂系统。通过cpps三个层级的相互耦合协作,实现对整个系统安全、可靠、高效运行的闭环控制。
4、因此,如何在配电网区域间通信拓扑随机变化的情况下,对通信拓扑变化的柔性配电网数据进行电压控制,是亟需解决的问题。
技术实现思路
1、本申请的主要目的在于提供一种考虑通信拓扑变化的配电网的电压驱动控制方法、装置、计算机可读存储介质和电子设备,以至少解决现有技术中在通信拓扑变化的情况下电网不稳定的问题。
2、为了实现上述目的,根据本申请的一个方面,提供了一种考虑通信拓扑变化的配电网的电压驱动控制方法,包括:获取电网区域的多个初始配电参数,调节柔性配电设备的输出功率,并采集当前节点电压,其中,所述电网区域包括柔性配电设备,所述初始配电参数至少包括所述电网区域的初始节点电压;构建电压控制触发条件,在所述当前节点电压满足所述电压控制触发条件的情况下,获取所述电网区域的有效通信路径,并根据所述有效通信路径建立通信拓扑邻接矩阵,其中,所述通信拓扑邻接矩阵为表征各所述电网区域之间的通信关系的矩阵;根据所述通信拓扑邻接矩阵建立电压控制模型,对所述电压控制模型进行求解,得到所述柔性配电设备的当前输出功率,并控制所述柔性配电设备的输出功率为所述当前输出功率,其中,所述电压控制模型是在所述电网区域的通信拓扑变化的情况下的由电压控制所述柔性配电设备的输出功率的模型。
3、可选地,在采集当前节点电压之后,所述方法还包括:根据所述当前节点电压计算灵敏度向量,其中,所述灵敏度向量表示节点电压随着所述柔性配电设备的输出功率的变化程度;根据所述灵敏度向量,建立电压控制映射矩阵,其中,所述电压控制映射矩阵表示每个所述电网区域对应的节点电压矩阵。
4、可选地,根据所述当前节点电压计算灵敏度向量,包括:根据所述当前节点电压通过公式计算灵敏度向量,其中,r表示所述电网区域的编号,表示所述电网区域r的所述灵敏度向量,nr表示所述电网区域r的所述柔性配电设备的可控独立变量的数目,vr,i表示所述电网区域r的第i个所述可控独立变量的当前节点电压矩阵,fr,i表示所述电网区域r的第i个所述可控独立变量的输出功率矩阵,t表示所述电网区域的运行控制时刻,表示所述电网区域的运行控制时间间隔。
5、可选地,根据所述灵敏度向量,建立电压控制映射矩阵,包括:通过公式建立电压控制映射矩阵,其中,表示所述电网区域r的所述电压控制映射矩阵,mr表示所述电网区域r的所有电网节点数目,nr是所述电网区域r的所述柔性配电设备的可控独立变量数目,是第1至m行、第1至n列的元素集合,,表示所述电网区域r的所述灵敏度向量,是第1至m行、第1至n+1列的元素集合。
6、可选地,构建电压控制触发条件,包括:通过公式构建所述电压控制触发条件,其中,表示t时刻所述电网区域r的量测节点的当前节点电压向量,表示t时刻所述电网区域r的量测节点的电压参考值向量,为电压控制触发阈值。
7、可选地,根据所述有效通信路径建立通信拓扑邻接矩阵,包括:通过公式建立所述通信拓扑邻接矩阵,其中,a表示所述通信拓扑邻接矩阵,所述通信拓扑邻接矩阵中的元素ars的值表示第r个所述电网区域和第s个所述电网区域是否存在所述有效通信路径,在的情况下,第r个所述电网区域和第s个所述电网区域存在所述有效通信路径,在的情况下,第r个所述电网区域和第s个所述电网区域不存在所述有效通信路径。
8、可选地,根据所述通信拓扑邻接矩阵建立电压控制模型,包括:通过公式根据所述通信拓扑邻接矩阵计算一致性输出向量,其中,表示所述一致性输出向量,表示t时刻电网区域r的通信拓扑邻接矩阵,表示t时刻电网区域r的当前节点电压矩阵,表示t时刻电网区域s的当前节点电压矩阵,为t时刻电网区域r的电压参考值,表示电网区域r能否获得所述电压参考值,若是,则,否则,hr表示所述电网区域的相邻区域集合;根据所述一致性输出向量建立电压控制模型为,其中,表示t到时间段内的所述一致性输出向量的变化量,表示增广控制策略的变化量,为t时刻电网区域r的电压控制映射矩阵。
9、根据本申请的另一方面,提供了一种考虑通信拓扑变化的配电网的电压驱动控制装置,包括:采集单元,用于获取电网区域的多个初始配电参数,调节柔性配电设备的输出功率,并采集当前节点电压,其中,所述电网区域包括柔性配电设备,所述初始配电参数至少包括所述电网区域的初始节点电压;第一建立单元,用于构建电压控制触发条件,在所述当前节点电压满足所述电压控制触发条件的情况下,获取所述电网区域的有本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种考虑通信拓扑变化的配电网的电压驱动控制方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的考虑通信拓扑变化的配电网的电压驱动控制方法,其特征在于,在采集当前节点电压之后,所述方法还包括:
3.根据权利要求2所述的考虑通信拓扑变化的配电网的电压驱动控制方法,其特征在于,根据所述当前节点电压计算灵敏度向量,包括:
4.根据权利要求2所述的考虑通信拓扑变化的配电网的电压驱动控制方法,其特征在于,根据所述灵敏度向量,建立电压控制映射矩阵,包括:
5.根据权利要求1所述的考虑通信拓扑变化的配电网的电压驱动控制方法,其特征在于,构建电压控制触发条件,包括:
6.根据权利要求1所述的考虑通信拓扑变化的配电网的电压驱动控制方法,其特征在于,根据所述有效通信路径建立通信拓扑邻接矩阵,包括:
7.根据权利要求1所述的考虑通信拓扑变化的配电网的电压驱动控制方法,其特征在于,根据所述通信拓扑邻接矩阵建立电压控制模型,包括:
8.一种考虑通信拓扑变化的配电网的电压驱动控制装置,其特征在于,包括:
9.一种
10.一种电子设备,其特征在于,包括:一个或多个处理器,存储器,以及一个或多个程序,其中,所述一个或多个程序被存储在所述存储器中,并且被配置为由所述一个或多个处理器执行,所述一个或多个程序包括用于执行权利要求1至7中任意一项所述的考虑通信拓扑变化的配电网的电压驱动控制方法。
...【技术特征摘要】
1.一种考虑通信拓扑变化的配电网的电压驱动控制方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的考虑通信拓扑变化的配电网的电压驱动控制方法,其特征在于,在采集当前节点电压之后,所述方法还包括:
3.根据权利要求2所述的考虑通信拓扑变化的配电网的电压驱动控制方法,其特征在于,根据所述当前节点电压计算灵敏度向量,包括:
4.根据权利要求2所述的考虑通信拓扑变化的配电网的电压驱动控制方法,其特征在于,根据所述灵敏度向量,建立电压控制映射矩阵,包括:
5.根据权利要求1所述的考虑通信拓扑变化的配电网的电压驱动控制方法,其特征在于,构建电压控制触发条件,包括:
6.根据权利要求1所述的考虑通信拓扑变化的配电网的电压驱动控制方法,其特征在于,根据所述有效通信路径建立通信拓扑邻接矩阵,包括...
【专利技术属性】
技术研发人员:范心明,胡志鹏,曾庆辉,董镝,蒋维,李新,涂琬婧,熊仕斌,张殷,李国伟,唐琪,黄静,姜沛东,陈绮琪,宋关羽,李鹏,
申请(专利权)人:广东电网有限责任公司佛山供电局,
类型:发明
国别省市:
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