关键词：智能电网；经济运行；分布式控制
伴随社会经济的不断发展，传统经济分配算法已经无法满足相关要求，实现信息和电力系统有效结合的智能电网是典型的电力信息物理系统，基于实现信息的有效测量和收集、迅速计算和开放式通信，采取本地信息与局部通信展开实时负荷经济调度分布式算法获得广泛关注。现阶段电力系统中提升分布式经济分配算法的探索关键集中于网络拓扑与权重等方面。可是在电力工程中，受地理环境所限，通信通道常常无法完全依照拓扑优化结果铺设，造成优化成效不显著。以下就针对智能电网经济运行分布式控制相关问题进行了论述。
一、智能电网概述
21世纪社会发展对于电力的需求持续加大，智能电网于电力系统中的使用愈发广泛。电网调度系统是智能电网的关键部分，可以将电网运行效率提高，还能够实现电网智能化运行。在运行阶段，全面采用信息与通信技术等构成综合网络，经过各方面的积极配合，大大提高电网运行经济性。和以往的电网运行方式相比，智能电网的使用安全得多，同时也可靠得多，可以将发电和配电系统相互间的平衡性实现，充分发挥出电网的积极性作用，加强电网调度能力与电气设备监督控制能力，是现代电网发展的新改革。智能电网运行过程中需依托很多关键技术。电网在线预警以及安全预防技术均是关键技术之一。中国近期的电网系统中持续将这一技术使用范畴增加，伴随各个地区电网系统间的关系越发紧密，电网运行方式从简单化变成复杂化，需要持续提高电网系统建设能力。再者，智能电网有一定的优势，其优势就是所构建的智能决策与在线预警系统可以构成自动感知与诊断、控制和应对的安全监控体系。在电网运行中可以实时监督控制电网情况，在第一时间加以防范，发现故障问题，且快速解决故障问题，如此可以将电网运行安全性以及抵抗风险的能力提高，从而实现电网自动调节输电容量与自动调度，减少运行成本。除了这些以外，还涵盖了一体化智能应用支持技术，可以把电网运行过程呈现在人员面前，构建可视化服务平台，通过人机交互的方法掌握电网运行状态，从而全面分析事故产生的原因，进行实时检修。
二、智能电网经济运行的分布式控制探索
（一）分布式协同控制算法
挑选成本微增率λ是状态量展开一致性迭代时，需要添加一项调节项反馈修正，促使最后结果可以充分满足控制目标需要。在配电网运行过程中，因为是由主网频率电压支撑的，这一支撑作用可以促使配电网自动满足功率平衡，因此使用主网支撑作用能够实现配电网功率平衡。并且，联络线智能体及时监控联络线的功率变化和主网节点成本微增率且反馈到和其相连接的智能体，从而用来生成调节项做好修正工作。关键算法就是：第一，对本身信息与邻居智能体的成本微增率信息根据一致性协议展开计算：.png)
，其中（k）表示的是智能体k时刻的成本微增率，而μ代表调节项系数，假设这一智能体和联络线智能体通信连接，那么μ大于0,或者等于0，而△f表示调节项。第二，按照（k+1）调整物理设备控制指令。不一样类型的发电机调节方式见下，主网按照功率不平衡量调整注入功率：采油机和燃气轮机等同步机：.png)
，而储能是.png)
。第三，系数调节项。配电网中任意一个不确定性因素都会导致功率发生偏差，同时思考配电网经济运行过程中需要思考主网节点成本微增率，因此必须要引进调节项处理系统功率偏差和主网电价对电网经济运行所带来的影响。电网中的频率和电压支撑是主网进行的，主网对配网可等效成无限大电网，也就是任意功率偏差均能够使用主网获得补充，同时配网负荷变化不会给主网成本微增率带来影响。配电网哼联络线功率和经济运行模式的差异性就是调节项的区别。
（二）电源容量约束处理
上述经过对智能电网经济运行分布式控制对策的描述，为促使以上对策可以正常运行，必须要调节发电机成本微增率函数：1.调节同步机成本微增率。燃气轮机和柴油机等成本函数是二次函数，因而其成本微增率函数是起始点的一次函数。通常条件下，仅仅需要调节接近出力上下限时成本微增率，恰当添加斜率，让其在接近功率上下限的过程中不会出现越限的现象。2.调节储能与可再生能源微增率。储能成本函数是过原点二次函数，因此该成本微增率是过原点的一次函数，与此同时该斜率通常比同步机的成本微增率函数高，即当储能出力大，则成本微增率提升，而储能出力小，则成本微增率下滑，因而通常不需要调节成本微增率函数，就可以全面满足迭代需求。除此以外，可再生能源出力无法调节，同时该成本只是很少的设备维护费用，成本微增率不大，因此通常需要确保其根据最大功率进行出力。
三、最佳经济运行仿真验证
1.主网处在峰时电价。如果主网处在峰时成本微增率，这个时候的主网成本微增率就是8.不思考线路网损，如若初始状态可再生能源出力45kW,2台同步机出力分别是50kW,2台储能出力是20kW,朝主网购电35kW,这个时候负荷是220kW。系统由0时刻投用分布式经济分配算法，电网内部电源可以很快达成成本微增率一致性，并且因为电网电价很高，这时电网内部电源可以通过低成本微增率充分满足配电网负荷，因此，配网向主网购电量是0.5s，负荷提高20kW,并且可再生能源出力减少10kW。先由主网补充功率，因此到50s，主网功率存在一个波动，可是迅速分摊至每个发电机组。应该关注到的是这时假设根据调解前的微增率函数，G2是越上限的，此次所提出的微增率函数调解方式将G2出力控制于较小极限的位置。在100s时，配电网负荷下降20kW，配网每一个电源可以迅速调节出力且进入全新的等微增率状态。如此看来，配电网于用电高峰阶段经过颞部电源出力调解和分布式协同控制举措的使用，可以大大减少配电网运行成本。
2.主网处在谷时电价。这一算例仿真条件和第一个算例是一致的。这时的主网微增率是5.倘若初始状态可再生能源出力为30kW，2台同步机出力30kW，2台储能出力20kW，给主网购电20kW，这时候负荷是150kW。系统于0时刻实施协同控制举措，通过大概20s的迭代过程，配电网实现经济最优化，这个时候因为配电网负荷量很小，内部电源可以通过较小成本微增率充分满足负荷，因而这时向主网购电量是0。在50s的时候，系统负荷提高30kW,配电网内部电源无法在比主网电价小的状况中充分满足配电网负荷，因此配电网这时候内部电源根据主网的成本微增率出力，并且向主网购电。在100s的时候，可再生能源机组RG2出力为0，这个时候提升配网内部机组出力就会造成成本微增率比电网微增率大，因此配电网内部电源出力并未提高，仅仅是增加向主网的购电量。
结束语：
综上所言，此次经过对分布式协同控制方式对智能电网经济运行的分析，发现分布式协同控制有着很好的灵活性，并且实时性好，通信容错能力较强。采用本地和相邻机组信息控制发电机，采用二次调频能力机组实时对系统负荷变化进行反应，同时将这一负荷变化量根据经济性分配至别的机组中，促使经济分配方式从原本的开环调度方式变为闭环实时调度模式。此次研究还存在着诸多不足之处，需要相关研究人员持续探索与分析，从而促使智能电网经济运行良好发展。
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论文作者:牛芳,张聪
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年 第18期
论文发表时间:2020/4/9
标签：电网论文; 智能论文; 成本论文; 分布式论文; 经济运行论文; 负荷论文; 配电网论文; 《当代电力文化》2019年 第18期论文;