通信约束下分布式经济调度及其在微电网中的应用

摘要

随着环境恶化和能源枯竭等问题的日益加剧，具有能源利用率高、低污染等优点的分布式发电技术成为时下热门却具有挑战性的研究问题。为缓解分布式电源接入主电网时所产生的冲击，能够充分发挥分布式发电技术优势的微电网系统应运而生。微电网经济调度作为微电网系统实现安全稳定经济运行的重要手段，是微电网技术的重要组成部分。对于微电网系统来说，经济调度的核心目标是在满足系统供需平衡的约束条件下，对各发电端的功率输出进行合理分配，实现运行成本最小化。然而，传统的集中式调度策略需要建立复杂的通信网络以获取全局信息，往往有着成本昂贵、通信质量要求苛刻及稳定性差等缺点。因此，基于分布式框架的经济调度策略越来越受到重视。此外，由于实际系统中通信环境的复杂性及通信能力与计算能力的有限性，设计一种能够适应复杂通信环境、避免通信资源浪费的经济调度策略对微电网系统的优化配置不论在理论还是应用方面都具有启发价值和现实意义。本论文针对通信约束下微电网分布式经济调度进行了研究，完成的主要工作如下：
　　①建立了通信约束下微电网经济调度模型。分别从集中式方法和分布式方法两个方面架构了经济调度问题。
　　②研究时延通信约束下的微电网分布式经济调度，提出了一种时延情况下的分布式经济调度策略。由于分布式发电具有分散性，考虑微电网系统中各分布式发电端之间存在基于长距离的传输时延及发电端处理信息所需的自身时延，在满足功率供需平衡的条件下，设计一种分布式的经济调度策略保证输出功率达到最优值，实现经济调度。
　　③提出了一种变拓扑情况下事件驱动的微电网经济调度策略。由于在实际通信传输过程中存在通信故障的风险，考虑微电网系统中各分布式发电端之间通信拓扑是时变的，以及发电端的通信、计算能力有限的条件下，设计一种基于事件驱动框架的分布式经济调度策略，通过消除不必要的连续通信以降低能源损耗，并保证系统在通信故障下能够使输出功率达到最优值，实现成本最小化的目的。

目录

1 绪论

1.1 引言

1.2 微电网概述

1.3 微电网的经济调度研究现状

1.4 研究目的及意义

1.5 本文主要工作

2 基于一致性算法的经济调度模型

2.1 引言

2.2 一致性算法的基本理论

2.3 微电网中的经济调度模型

2.4 本章小结

3 时延情况下的微电网分布式经济调度

3.1 引言

3.2 时延情况下的微电网经济调度的设计与实现

3.3 时延情况下经济调度方法的理论分析

3.4 仿真实验

3.5 本章小结

4 变拓扑下基于事件驱动的微电网经济调度

4.1 引言

4.2 变拓扑下事件驱动的经济调度的设计与实现

4.3 变拓扑下事件驱动的经济调度方法的理论分析

4.4 仿真实验

4.5 本章小结

5 总结与展望

5.1 总结

5.2 展望

致谢

参考文献

附录

A. 作者在攻读学位期间发表的论文目录

B. 作者在攻读学位期间取得的科研成果目录