一种柔性负荷参与有功超前调度的一致性控制方法

摘要

本发明提供一种柔性负荷参与有功超前调度的一致性控制方法，包括以下步骤：将考虑柔性负荷的有功实时调度过程分为5min超前调度时间段和AGC实时控制时间段；在5min超前调度时间段内，调度中心对慢速发电机组和负荷代理进行统一优化调度，并下发功率调节量给负荷代理，代理内部柔性负荷之间进行一致性协调控制；在AGC实时控制时间段内，电力系统在实时运行阶段的功率不平衡量由AGC发电机组继续调节。本发明为广域分布的、可快速调整用电功率的柔性负荷资源参与系统有功实时平衡提供了有效途径，对于有效减少AGC机组的调节压力，提高CPS指标的合格率、应对系统中的小概率高风险事故等均具有重要意义。

主权项

一种柔性负荷参与有功超前调度的一致性控制方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：步骤1：将考虑柔性负荷的有功实时调度过程分为5min超前调度时间段和AGC实时控制时间段；步骤2：在5min超前调度时间段内，调度中心对慢速发电机组和负荷代理进行统一优化调度，并下发功率调节量给负荷代理，代理内部柔性负荷之间进行一致性协调控制；步骤3：在AGC实时控制时间段内，电力系统在实时运行阶段的功率不平衡量由AGC发电机组继续调节；所述步骤2具体包括以下步骤：步骤2‑1：调度中心根据短期风电预测结果和超短期负荷预测结果，提前预测电力系统的功率不平衡量；步骤2‑2：调度中心根据负荷代理以及慢速发电机组参与功率平衡的报价信息，以调度成本最低为目标，对慢速发电机组和负荷代理进行统一优化调度，并将功率调节量及最终补偿价格发送至各负荷代理和慢速发电机组；步骤2‑3：各负荷代理获取功率调节量，将功率调整率作为一致性控制变量下发给直接控制的柔性负荷，各柔性负荷进行一致性协调控制；步骤2‑4：调度中心通过智能电表直接采集到各负荷代理的响应结果；所述步骤2‑3包括以下步骤：步骤2‑3‑1：构建柔性负荷的连接关系；假设信息双向传递，用r_pq表示柔性负荷p与其邻居柔性负荷q之间存在通信连接，则r_pq＝1，所有与柔性负荷p存在信息交换的柔性负荷构成柔性负荷p的邻居集N(p)，所有与邻居柔性负荷q存在信息交换的柔性负荷构成柔性负荷q的邻居集N(q)；由于柔性负荷p在任意时刻都能够获得自身的输出信息r_pp，因此始终满足r_pp＝1，此外如果q∈N(p)，则必有p∈N(q)，故r_pq＝r_qp，其中r_qp表示柔性负荷q与其邻居柔性负荷p之间的通信连接；步骤2‑3‑2：选择柔性负荷的功率调整率作为一致性控制变量，并计算柔性负荷的功率调整率；柔性负荷p的功率调整率η_p和邻居柔性负荷q的功率调整率η_q分别表示为：η_p＝Δd_p/(d_pmax‑d_p),p＝1,2,…nη_q＝Δd_q/(d_qmax‑d_q),q＝1,2,…n其中，Δd_p为柔性负荷p的功率调节量，d_p为柔性负荷p的用电功率实际值，d_pmax为柔性负荷p的用电功率最大值；Δd_q为邻居柔性负荷q的功率调节量，d_q为邻居柔性负荷q的用电功率实际值，d_qmax为邻居柔性负荷q的用电功率最大值；步骤2‑3‑3：计算柔性负荷p的控制律，完成柔性负荷一致性协调控制；柔性负荷p的控制律用u_p表示，有：$u_p=-\underset{q=1}{\overset{n}{\Sigma }}{\omega }_{pq}({\eta }_p-{\eta }_q),p,q=1,2,...n$其中，ω_pq为柔性负荷p与邻居柔性负荷q之间的连接权重，假设柔性负荷p与它邻居集N(p)中的所有柔性负荷地位对等，于是ω_pq表示为：${\omega }_{pq}=\frac{r_{pq}}{\underset{q=1}{\overset{n}{\Sigma }}{r}_{pq}}$设柔性负荷p的邻居集N(p)中有s个邻居柔性负荷，于是ω_pq又表示为：${\omega }_{pq}=\left\{\begin{array}{cc}\frac{1}{1+s}& q\in N\left(p\right)\\ 0& q\notin N\left(p\right)\end{array}\right.$由于柔性负荷p与所有邻居柔性负荷q之间的连接权重之和为1，即u_p又表示为：$u_p=-{\eta }_p+\underset{q=1}{\overset{n}{\Sigma }}{\omega }_{pq}{\eta }_q,p=1,2,...n.$