(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210611030.0 (22)申请日 2022.05.31 (71)申请人 重庆邮电大 学 地址 400065 重庆市南岸区南 山街道崇文 路2号 (72)发明人 纪良浩　余林华　杨莎莎　李华青　 郭兴　 (74)专利代理 机构 重庆市恒信知识产权代理有 限公司 5 0102 专利代理师 刘小红 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) G06F 111/04(2020.01)G06F 111/10(2020.01) (54)发明名称 一种基于指定时间一致性的无初始化智能 电网经济调度方法 (57)摘要 本发明请求保护一种基于指定时间一致性 的无初始化智能电网经济调度方法， 属于电力系 统经济调度领域。 该方法基于指定时间一致性原 理， 以电网系统中发电单元的增量成本为一致性 变量， 在供需平 衡等式约束和发电容量不等式约 束下， 在指定时间内使发电总成本最小化。 本发 明所提出的算法， 可以在不考虑初始 状态和其他 任何参数的情况下， 统一的预指定系统收敛时 间， 且无需任何初始化， 允许参与节点和负载需 求动态变化， 有效提升了智能电网系统的控制精 度和灵活性。 权利要求书3页 说明书5页 附图3页 CN 114925537 A 2022.08.19 CN 114925537 A 1.一种基于指定时间一致性的无初始化智能电网经济调度方法， 其特征在于， 包括以 下步骤： 步骤1， 建立智能电网经济调度问题的数学模型： 包括每个分布式发电单元、 发电成本 函数、 经济调度最小总成本、 以及供需平衡和发电机功率限制约束函数； 步骤2， 转化为对偶问题： 将步骤1所建立的经济调度数学模型中求解目标函数最小值 的问题转化为求解相应的对偶函数最大值的问题， 以使系统中的发电单元与其邻居节点只 需要交换拉格朗日乘子 λ， 而无需暴露各自的局部发电量， 起到保护隐私性的作用； 步骤3， 构建电力系统的通信拓扑结构： 根据发电系统的发电机组布局， 建立用于表示 发电单元之间通信关系的有向平衡拓扑图结构 。 根据其通信拓扑图， 可以得到步骤2中状态 变量 λi的交换范围； 步骤4， 给定系统运行所必须的物理时间以确定可以提前指定的时间下限， 然后采用指 定时间一 致性控制算法得到最优增量成本和最优发电功率。 2.根据权利要求1所述的一种基于指定时间一致性的无初始化智能电网经济调度方 法， 其特征在于， 所述 步骤1中建立智能电网经济调度问题的数 学模型具体包括： 其中N表示发电机个数， Pi表示第i个发电机的发电功率， Ci(pi)表示第i个发电机 的发 电成本函数， 式(2)中的系数αi, βi,γi＞0表示第i个发电机的成本参数； 其中di为局部需电量， 是通信拓扑图的节点集， Pd为总需电量， 和 表示第i个 发电机的发电量上 下限。 3.根据权利要求2所述的一种基于指定时间一致性的无初始化智能电网经济调度方 法， 其特征在于， 所述 步骤2中转 化为对偶问题的具体步骤如下： 在转化对偶问题之前， 需要定义如下的拉格朗日函数： λ是对应于等式约束中的拉格朗日乘子， 被称为增量成本； 对于步骤三中定义的拉格朗日函数， 由拉格朗日乘子法可以得到： 可以得到， 当满足λ1＝ λ2＝…＝ λN时， 总成本函数最小， 系统达 到最优状态； 再按如下 方法将其 转化为对应的对偶函数：权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114925537 A 2其中令 Di( λ )的梯度为 最优解可由如下式子表示： 其中 是 被限制在其个 体发电上 下限 内的反函数。 4.根据权利要求3所述的一种基于指定时间一致性的无初始化智能电网经济调度方 法， 其特征在于， 所述步骤3根据发电系统的发电机组布局， 建立用于表示发电单元之间通 信关系的有向平衡拓扑图结构， 具体包括： 对发电单 元的通信拓扑图表示如下： 用 表示拓扑关系， 将每个发电单元看作一个节点， 其中 为节点 集， 为拓扑图的邻接矩阵， aij、 分别表示 实数集、 邻接矩阵的元素、 所 有N×N(即N行N列)实矩阵的集 合； 为拉普拉斯矩阵。 当图中每个节点的入度和出度相等， 就称为有向平衡 图。 5.根据权利要求4所述的一种基于指定时间一致性的无初始化智能电网经济调度方 法， 其特征在于， 所述步骤4中， 然后采用指定时间一致性控制算法得到最优增量成本和最 优发电功率。 首先定义一个时变标量 函数。 其中 为其导数。 th＝t0+T， 表示起始时间。 T＞0为可以提前指定的收敛时间， 必须要大于系统的物理时间， k＞2是提前选择好的调节参数； 设计的指定时间一 致性控制算法为： 权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114925537 A 3