基于考虑通信延迟改进分布一致性算法的多储能电站快速低寿命损耗功率均衡分配策略

针对多电池储能电站(BESS)跟踪快速波动的电网功率指令时存在功率分配速度慢、BESS寿命损耗高、荷电状态(SOC)均衡能力弱的问题,提出了基于考虑通信延迟改进分布一致性算法(IDCA)的多BESS快速低寿命损耗功率均衡分配策略。为了加快功率分配速度,将功率分配加权矩阵引入分布一致性算法(DCA),基于事件驱动的思想改进拉普拉斯矩阵,同时将状态反馈矩阵引入DCA以提升鲁棒性,并基于单值预测控制求取该矩阵以降低占用内存,形成IDCA;设计考虑寿命损耗与SOC均衡的BESS虚拟损耗函数,并基于该虚拟损耗函数计算功率分配加权矩阵;采用IDCA为各BESS分配功率指令,BESS响应各自指令以完成响应。选取广东电网的典型自动发电控制(AGC)指令进行仿真,结果表明:IDCA能保证功率指令快速分配,同时具有较高的鲁棒性和较低的内存占用量;所提功率分配策略有效降低了各BESS寿命损耗,促进了SOC均衡,最终实现了多BESS对AGC指令的快速准确跟踪。

基于群智慧对选择算法的分布式一致性时间同步方法

考虑到一致性时间同步方法只能同步通信范围内的节点,无法实现无线传感器网络区域间敏感信息的融合,且其具有传输数据量大、同步收敛速度慢的不足,提出了一种基于GPA算法的一致性时间同步方法。分析了网络拓扑结构和区域间时间敏感信息的交互对时间同步的影响,通过GPA算法对网络结构进行分簇,在簇内采用一致性时间同步算法,簇间采用双向信息交换机制进行时间同步,使得网络中各簇间的敏感信息能够交互融合,提高了现有一致性时间同步算法的性能。通过MATLAB仿真进行所提方法的数值仿真试验,验证了所提方法的有效性。

基于改进分布式一致性算法的电池储能阵列分组控制策略

针对由多个电池单元构成的电池储能阵列系统(BESAS)优化运行问题,提出一种基于模型预测控制(MPC)的加权离散一致性算法。首先,详细介绍该分布式算法的推导过程,通过利用该算法可以实现同种储能介质间功率的自适应分配;其次,在不影响BESAS额定功率的前提下,将电池单元分为充电组和放电组,并制定了多个电池单元的协调控制策略,以改善电池单元的运行工况;然后,通过对加权矩阵的收缩处理极大地提高了所提算法的收敛速度;最后,利用实际风电场数据进行仿真验证。仿真结果表明,所提的算法和协调策略在控制效果、收敛速度以及延长电池寿命方面均具有一定的优势。

基于一致性理论的独立微电网分布式动态经济调度

独立微电网是提高可再生能源利用率的有效途径,动态经济调度是微电网系统运行的重要环节。文中给出了独立微电网动态经济调度模型,提出了一套基于一致性理论的分布式实现方法,各参与者依靠本地计算以及邻居间的少量信息交互实现系统优化。计算分为两个阶段:在第一阶段,各单元通过平均一致性算法获得全网信息,并以最大化利用可再生能源为目标预设可控负荷的用电计划;在第二阶段,各单元通过更新发电机或储能系统时段间的出力上下限,将原问题解耦为一系列单时段经济调度问题,再采用一致性牵引算法根据等微增率准则逐个计算每个时段的最优出力。通过仿真算例验证了所提模型与算法的有效性。

拒绝服务攻击下基于分布式事件触发一致性预测补偿的微电网能量优化管理

针对微电网下电力系统通信易受到拒绝服务攻击(denial of service attack,DoS)、局部信息不开放以及通信带宽受限等问题,提出了一种基于DoS攻击的分布式事件触发的无模型预测补偿能量优化管理控制方法。首先,为了优化微电网能量供给并使得获利最大,给出考虑微电网功率损失的维持供需平衡的最小成本函数;其次,将微电网中的每个部分看作一个智能体并考虑了通信带宽受限问题,提出了一种分布式事件触发一致性算法;随后,提出一种基于输入输出数据的无模型预测控制算法,利用跟踪攻击前时刻的供需不匹配功率来预测补偿当前时刻及其后多个时刻的智能体功率数据缺失;最后,通过仿真实例验证所提出的基于分布式事件触发一致性预测补偿的微电网能量管理方法的有效性。

直流配电网换流站分布式有功–电压二级优化控制策略

多端直流配电网的换流站通常采用基于下垂控制的二级控制实现有功和电压的优化调节,但传统二级控制在提高换流站利用率与减少直流网络损耗间存在固有矛盾。为此,提出了一种基于电压源型变换器(voltage source converter,VSC)的换流站分布式有功-电压二级优化控制策略。该策略通过换流站间相邻控制器的分布式稀疏通信,实现各换流站平均功率标幺值评估与端口平均电压值评估。在此基础上,通过逐步迭代寻找初级下垂控制的最优电压参考值,从而实现换流站功率最优分配与电压调节,在提高其利用率的同时减少端口平均电压偏差。该策略无需中心控制器,因而增强了控制的可靠性和灵活性。利用PSCAD/EMTDC搭建了四端直流配电网模型,仿真结果验证了所提策略的有效性、可靠性和优越性。

数字货币共识算法综述与展望

共识机制及其算法是数字货币体系的核心要素和底层技术。近年来,共识算法开始成为分布式系统研究的热点问题。本文系统梳理区块链技术的核心共识算法,归纳分布式一致性领域的重要研究结论,总结数字货币共识算法的发展脉络和性能指标,为未来共识算法创新和区块链技术发展提供借鉴参考。

分布式发电集群去中心化电压优化控制

为解决配电网中对分布式电源的集中控制模式的控制维度高、通信难度大、复杂程度深的问题,该文引入分布式发电集群概念。以分布式电源为研究对象,基于改进电气距离进行聚类整合,划分集群,确定集群关键中枢点。提出一种面向多集群的去中心化电压优化控制方法。基于分布式一致性算法,以集群经济优化为目标,采用集群间和集群内双重控制,实现了配电网中多个分布式发电集群间的电压协调控制。在MATLAB/Simulink中进行了算例仿真,证明了集群划分、去中心化优化控制在负荷突变、分布式电源即插即用2个场景下将所有中枢点电压稳定在高于额定电压2%~5%范围内。

面向风电波动平抑基于改进C−DCA的电池储能分组控制策略

为解决电池储能系统(battery energy storage system,BESS)平抑风电波动过程中荷电状态(state of charge,SOC)和健康状态(state of health,SOH)一致性较低、电池寿命损耗较高的问题,该文提出了面向风电波动平抑基于考虑通讯时延的分布一致性算法(distributed consistency algorithm considering communication delay,C−DCA)的BESS分组控制策略,该控制策略包括初级和次级2个功率分配过程。首先,利用改进旋转门(improved swing door trending,ISDT)算法获取BESS功率指令;然后,建立考虑BESS寿命损耗、SOC与SOH一致性、并网波动率与算法迭代速度的双电池组初级功率分配模型,结合BESS充/放电状态将功率指令顺序分配至电池组,实现初级功率分配;接着,将状态反馈预测控制(state feedback predictive control,SFPC)与输出变量动态反馈引入C−DCA,形成改进C−DCA,进一步设计基于SOC−SOH的权矩阵计算方法,并根据改进C−DCA的计算结果将功率指令从电池组分配给电池单元,完成次级功率分配;最后,电池单元响应各自功率指令。以某风电场实际出力进行仿真,并与其它多种方法进行对比。结果表明,该研究方法降低了风电并网波动率,提升了控制算法的鲁棒性,减少了算法占用内存,同时兼顾了电池单元SOC和SOH的一致性,更大程度上降低了BESS寿命损耗。

切换通信拓扑下多智能体系统自适应跟踪控制

针对多智能体系统的跟踪控制问题,提出一种基于随机切换通信拓扑的多智能体系统自适应跟踪控制方法.假设智能体间的通信拓扑是随机切换的,并且切换过程由连续时间马尔科夫随机过程描述.本文给出了一种完全分布式的跟踪控制协议,该协议仅需要每个节点的局部信息来更新控制输入,使得跟随者仅使用局部信息即可在均方意义下跟踪领导者的状态,而无需使用任何全局信息.最后,通过实现编队控制任务证明了给出控制方法的有效性.