微电网有限时间分布式经济调度算法研究

摘要

随着环境污染、资源短缺等全球问题的日益严重，更清洁更高效的分布式新能源的开发与应用日益增大。为实现分布能源的高效利用，微电网技术成为当前的一个研究热点。微电网的经济调度问题是微电网技术中的一个重要组成部分。微电网的经济调度问题可以描述为，在满足系统供需平衡约束的基础上，合理地分配每个发电单元的有功功率输出，实现发电成本的最小化，即实现微电网中资源配置上的最优化。传统的优化调度算法多为集中式调度模式。由于集中式调度算法存在计算量大、通信要求高、鲁棒性差等缺点，因此分布式经济调度算法成为当前的一个研究热点。现有的分布式优化调度算法多是渐进收敛的，收敛速度不高。由于微电网中如光伏发电、风力发电等分布式新能源的输出特性一般是时变的，这对调度算法的快速性和高效性提出了新的需求。渐进收敛的经济调度算法就不能满足微电网经济快速调度的要求，提高分布式经济调度算法的收敛速度具有重要的理论意义和实用价值。为此，本文对具有有限时间收敛特性的分布式经济调度算法进行了研究，提出了离散型和连续型两种有限时间经济调度算法。论文主要工作如下：
　　①针对微电网经济调度问题，结合梯度法和代数图理论，提出了一种离散有限时间经济调度算法。该算法在满足功率供需平衡约束和发电容量限制约束的情况下，能确保各个发电单元的增量成本在有限时间内收敛到一致值，并且有功功率输出也在有限时间内达到优化值，实现系统运行成本最小化的目标。
　　②针对微电网经济调度问题，采用分布式一致性理论，提出了一种连续有限时间经济调度算法。该算法使得分布式发电机的增量成本在有限时间内收敛到一致值，同时获得满足系统成本最小化的有功功率输出的最优值，并且满足功率平衡的要求。

目录

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目录

1 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 微电网基本概述

1.3微电网经济调度算法的国内外研究现状

1.4 主要研究工作及章节安排

2 预备知识

2.1 引言

2.2经济调度问题的数学模型

2.3 图论基本知识

2.4 李雅普诺夫稳定性理论

2.4 本文中所用到的符号

2.5 本章小结

3 微电网离散有限时间分布式经济调度算法

3.1 引言

3.2经济调度问题描述

3.3 离散有限时间分布式经济调度算法设计

3.3 仿真与分析

3.4 本章小结

4 微电网连续有限时间分布式经济调度算法

4.1 引言

4.2经济调度问题描述

4.3连续有限时间分布式经济调度算法设计

4.4 算法的收敛性分析

4.5 仿真与分析

4.6 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