主动配电网分布式调控运行方案研究

为提高配电网运行稳定性,文章结合主动配电分布式调控运行的需求,设计了一种全新的电网运行方案。将电网净负荷消纳比例指数作为评价配电网运行承载能力的指标,计算主动配电网运行承载力;绘制电网重构与主动配电网调控在运行中的关系图,采用重构电网拓扑结构的方式,将网损值降至最低;设计主动配电网双层调控网架,将普通支路结构上的开关与各个扩展线路上的开关通过网架进行连接,通过调节上层和下层的规划参数,实现对最终调控运行方案的设计。实验证明,引入提出的调控运行方案前,风光荷功率在5 min内的变化幅度较大,而在引入提出的调控运行方案后,风光荷功率在5 min内的变化幅度逐渐减小,风光荷功率在此过程中得到了有效控制,提高了配电网运行的稳定性。

低压分布式光伏调控策略研究及验证

为解决低压分布式光伏接入配电网造成台区过电压、反向重过载等突出问题,本文将有源配电网可调可控能力建设作为配电网高质量发展的重点,基于台区智能融合终端提出了两种调控方法,包括“粗调+细调”群调模式和“粗调+细调”顺控模式,并分析了两种方法各自的优缺点,从仿真测试及现场运行两个纬度,验证了本文所提方法的正确性及可行性,实现了台区过电压问题有效治理,满足台区安全自治需求,具备推广应用价值。所得结果和结论有助于有源配电网设备安全稳定运行。

云边端架构下配电网实时一致性分布式优化调控策略

随着配电网中分布式新能源渗透率的不断提高,其波动性与不确定性使日前制定的调控计划在实时运行阶段产生功率偏差。为此提出了云边端架构下配电网实时一致性分布式优化调控策略。首先,构建了配电网分布式资源云边端协同调控框架,对云边端分别进行了角色定义及任务划分,并提出了云边端协同机制;其次,在所建架构基础上,提出实时一致性分布式调控策略,对台区内部调控单元采用“Leader-Follower”集中分布式调控方法,建立实时一致性分布式优化决策模型,以各调控单元的成本微增率作为一致性变量进行迭代;最后,通过算例分析证明了所提调控策略的有效性和经济性,为配电网中分布式资源调控提供一定依据。

基于多智能体系统的电动汽车分布式调控模型

对接入需求侧的电动汽车充电进行控制和管理,能够改善配网的负荷供需平衡,有利于提高系统可靠性和经济性。针对智能电网背景下的电动汽车需求侧响应充电模式进行研究,构建了面向电动汽车运营系统的多智能体系统体系框架,在界定各智能体的学习、适应行为的基础上,以配网负荷限制、电动汽车荷电状态和用户电费成本为优化目标,研究电动汽车响应峰谷电价的协调机制,并建立多智能体仿真模型。通过一个仿真算例对比研究了无电动汽车接入、盲充和引入多智能体系统三种情景下的电网负荷情况,研究结果表明,基于多智能体系统的电动汽车充电控制能够降低负荷峰谷差,并且能够兼顾电动汽车用户的经济利益和用电习惯,有利于实现相关主体的互利共赢。

大规模风电并网条件下AGC机组跨区分布式最优协调控制

我国风电资源主要集中在西部和北部,外送是解决风电消纳问题的有效手段。但随着风电渗透率的增加,其不确定性带来的风电功率波动造成部分区域或省份的自动发电控制(AGC)出现了较为严重的调节资源不足及控制问题。为解决这一问题,利用分布在全网的AGC机组实现跨区分布式最优协调控制。引入协调因子建立AGC最优协调控制模型,采用原始对偶梯度算法对该模型进行变换,并利用线性变换得到基于协调因子的分布式最优协调控制器。仿真算例表明,随着风电渗透率增加,各区AGC机组能协调地进行频率控制,有效平衡风电不确定性引起的功率不平衡量。

孤岛微电网分布式P-V协调控制策略

为提升有功功率分配精度和降低线路损耗,研究了一种孤岛微电网分布式有功-电压(P-V)协调控制策略。重点提出了考虑线损系数及节点电压优化量的有功分配因子设计方法,并研究了基于有功分配因子一致原则的功率分配方法。采用分布式稀疏通信网络进行信息交互,利用一致性算法得到二级控制所需的有功分配因子平均估计值和系统平均电压估计值,产生综合电压优化量完成下垂控制优化,实现孤岛微电网分布式P-V协调控制。该策略可有效兼顾线路损耗降低以及有功功率分配精度提升,控制各节点电压在合理范围内,并调节系统平均电压至额定值。最后通过MATLAB/Simulink仿真验证了所提控制策略的有效性。

基于撑网逆变器的交流微电网分布式协调控制

为了解决分层控制体系中下垂控制存在电压调节性能和功率分配的固有矛盾,以及功率分配受线路阻抗影响的缺点,针对基于电网支撑型逆变器的交流微电网,采用扩散算法,提出了一种不依赖下垂机制的分布式协调控制策略:首先引入权重系数以协调各分布式电源所承担的负荷比例;其次,电压调节器、无功功率调节器和有功功率调节器中采用分布式控制,并基于扩散算法,控制功率分配和电压/频率精准调节。理论分析了扩散算法和一致性算法的收敛性能,并通过仿真对比基于传统下垂机制的分层控制策略,和基于一致性算法的分布式协调控制,结果表明:所提基于扩散算法的分布式协调控制策略在线路阻抗不匹配、负荷突变、通信故障、通信延时、变流器故障等情况下,能够同时实现电压/频率的精准调节和功率的精确分配,具有较高的稳定性。

柔性中压直流铁路牵引供电系统分布式协调控制策略

柔性中压直流铁路牵引供电系统可缓解传统工频单相交流25 kV铁路牵引供电系统存在的电能质量问题并取消电分相。针对柔性中压直流铁路牵引供电系统中并联牵引变电所的协调控制问题,提出了一种分布式协调控制策略。该控制策略由两级控制组成,牵引变电所的一级控制通过下垂控制实现负载功率的一次分配。二级控制与相邻牵引变电所进行信息交互,利用有限时间一致性算法,实现各牵引变电所输出电压平均值二次调节。该控制策略在维持牵引网直流电压稳定的同时,实现负载功率的就近分配,减小了系统供电损耗。当某牵引变电所超负荷或故障退出时,可由距其最近的牵引变电所补充出力,避免供电中断事故,提升了牵引供电系统的供电可靠性。进一步地,建立详细的柔性中压直流铁路牵引供电系统仿真模型,模拟真实的机车运行工况,仿真结果验证了所提控制策略的有效性。

城市快速路网分布式匝道协调控制

针对城市快速路网的匝道调节问题,提出了分布式匝道协调控制策略.首先采用动态图混杂自动机与元胞传输模型相结合的方法建立了快速路网的交通流模型;然后分析了系统的平衡状态集,在此基础上设计了分布式匝道协调控制,使得系统状态渐近收敛到某个平衡状态;最后对北京三环快速路网进行了仿真实验.实验结果验证了控制方案的有效性和可行性.

满足电动汽车充电需求的台区柔性资源分布式协调控制

随着电动汽车行业的快速发展,交直流混合微电网经济稳定运行成为重要研究目标,需研究满足孤岛运行的电动汽车充电需求控制技术。围绕多辆电动汽车的充电需求问题,文中提出了一种基于需求的台区柔性资源分布式协调策略(DDRCS),基于电压下垂控制结构提出了一种改进的互联变换器(IC),根据分散和分布工作方式提出一种协调控制的电动汽车存储控制器,建立了基于区域电动汽车充电需求的交直流混合微电网模型,测试了两种控制器在可变光伏、商业负荷和各种故障下的性能。算例表明所提出的分布式控制器在时间延迟和故障条件优于已有分布式控制器,可提高发电可变情况下的交直流混合微电网安全经济运行能力,同时可满足多辆电动汽车充电需求。

多导弹协同作战中的分布式协调控制问题

在群体智能技术框架下,介绍并讨论了几种多导弹时间敏感型协同作战任务,分析了此类任务的特点和优势以及与编队控制任务的异同.在此基础上,指出了时间敏感型协同作战任务中的协调控制问题的研究难点,梳理了导弹群指定时刻命中目标、协同同时命中目标和协同拦截机动目标等协同作战任务涉及的协调控制问题的研究进展.并针对多导弹时间敏感型协同攻击与防御中的分布式协调控制问题中的共性科学问题进行了讨论与展望.

配电网多太阳能光伏系统分布式协调控制策略

针对配电网中光伏系统大量增加所引起的配电系统电压快速变化问题,提出了一种针对多住宅太阳能光伏系统的分布式递阶控制策略。首先,利用基于下垂度的初级电平控制,调节PV逆变器的电压,克服配电系统电压的快速变化。其次,运用基于Agent的分布式次级控制,生成具有相邻Agent分布式通信的电压校正项,从而实现平均母线电压恢复和无功功率按比例分配。最后,通过实验仿真分析,验证所提控制策略的有效性。实验结果表明:所提控制策略能够实时补偿光伏发电的不确定性,具有良好的光伏系统电压控制效果,并对大负载变化、有功功率变化和Agent故障具有较高的鲁棒性,可有效提高配电系统的稳定性。

多智能体系统分布式协调控制在电力系统中的应用

介绍了多智能体系统及分布式协调控制理论,在此基础上,对多智能体系统分布式协调控制在电力系统中的应用做了简要阐述。

含高比例分布式光伏电站的配电线路电压协调控制系统

文中在传统下垂控制策略的基础上引入首端电压变量,提出了一种基于首端母线电压追踪的分布式光伏变斜率下垂控制策略,并使用matlab软件进行了仿真分析,结果显示所提出的变斜率下垂控制策略可以牺牲较少的降压效果来换取更大的降损收益,验证了所提方法的正确性和实用性。同时,在所提出的变斜率下垂控制策略基础上开发了分布式光伏协调控制系统,并进行实际案例分析,结果显示通过该系统对分布式光伏电源并网运行情况进行控制调节,不仅能满足电网电压运行合格指标,而且可以大大提高光伏电源的消纳能力。

基于模糊Q学习的分布式自适应交通信号控制

针对当前城市区域交通状况复杂,难以用传统数学模型对其进行精确描述的特点,提出了一种基于模糊Q学习的分布式交通协调控制模型。该模型将每一个路口的交通控制系统看作一个独立的路口Agent,每一个路口Agent根据预测的当前相位和下一相位的交通流信息以及下游路段的交通流信息采用模糊Q学习算法决策出当前相位的绿灯时间,最后利用VISSIM4.2交通仿真平台进行了简单网络仿真实验,验证了该算法的可行性。仿真结果表明,该模型运用于交通控制中相比于定时控制能有效提高路网控制效率。

分布式区域交通信号自适应控制

基于无模型自适应动态规划,提出一种新的交通信号控制算法,应用于区域多路口协调优化控制。在四交叉路口的仿真环境下对该控制算法进行验证,取得良好的优化效果。

基于比率一致性算法的飞轮储能矩阵系统分布式双层控制

针对用于配合风电场的飞轮矩阵储能系统,提出了一种分层的分布式控制策略。上层控制基于比例一致性算法用于对各个飞轮储能单元进行能量分配,下层依赖飞轮单元的本地控制器对转速进行调节。整个系统不需要中央控制器。每个飞轮储能单元仅利用通信网络交换自身和其邻居单元的信息,就可完成飞轮矩阵系统内部的功率分配任务。理论分析证明了所提出的一致性算法的有效性,仿真实验验证了该算法在飞轮矩阵系统中应用的可行性。

基于目标级联分析的分布式协调风险调度模型

电力系统是一个复杂的非线性系统,多级调控系统的实现需要依靠安全有效的调度模型。为了实现更好的调控效果,减小系统发生故障的风险,同时考虑各个区域电网间的协调运行,在集中式风险调度模型的基础上构建了分布式协调风险调度模型。利用目标级联分析算法对整个过程进行了优化,将分级调控系统划分为主问题和子问题来进行计算,主问题是上级别调控系统的优化,负责对各区域电网进行协调,子问题是下级别的调控系统的优化,负责本区域电网的分析。通过主问题和子问题的相互配合,实现对整个电网的调控。为了验证本模型的有效性,在Matlab中搭建了相应的模型。通过与经济调度模型对比,证明了该模型的有效性和优越性。

基于分布式多代理系统的孤岛微电网二次电压控制策略

微电网是实现分布式电源灵活管理和控制的有效手段,相比传统集中式二次控制方式,分布式协调二次控制策略具有更高的灵活性和可靠性。提出一种基于分布式多代理系统的孤岛微电网二次电压控制策略,将分布式电源看作系统中的代理,二次电压控制等效为多代理系统的追踪同步问题。基于线性状态反馈设计了分布式控制器,其中采用状态估计器输出代替系统实际状态,进而利用事件触发控制器更新系统状态。利用一定的通信网络,各代理利用本地及相邻代理的信息相互协调保证微电网电压恢复额定值,避免了对集中控制器的依赖。该控制策略允许各代理仅在事件触发时刻交换信息而非实时连续交换,减少了交换数据的信息量,降低了对通信网络的要求。利用一个孤岛微电网测试系统对所提控制策略的有效性进行了验证。

基于分布式内模设计的微电网协调二次控制策略

研究基于多代理系统的孤岛型微电网二次电压和频率控制策略。首先建立孤岛型微电网电压和频率控制数学模型,利用状态反馈得到输入-输出线性化模型;然后简要介绍所需的基本图论原理,并利用内模设计原理设计分布式协调二次控制器,避免了集中控制结构下对中央控制器的依赖。基于多代理系统的分布式二次控制器通过一定的有向通信网络连接,每个代理只需本地及相邻节点信息。最后在PSCAD/EMTDC中建立孤岛微网的测试系统,通过仿真对所提控制策略的有效性进行验证,结果表明所提策略能够使频率和电压恢复额定值,同时保证有功功率分配的准确性。