計及多維不確定性的配電信息物理系統(tǒng)規(guī)劃.pdf

1、高滲透率分布式電源(Distributed Generation，DG)接入對電網(wǎng)的運行、保護(hù)及可靠性等方面造成了廣泛影響，在一定程度上惡化了電網(wǎng)的電能質(zhì)量和運行經(jīng)濟(jì)性。因此，電網(wǎng)采取一系列主動控制手段以避免電網(wǎng)運行狀態(tài)劣化并進(jìn)一步提升電網(wǎng)性能。而這些控制手段必定會加深電力系統(tǒng)對通信、信息與電子技術(shù)的依賴程度，這種依賴體現(xiàn)在信息系統(tǒng)的配置和性能嚴(yán)重影響了物理系統(tǒng)的運行和性能。由此可知，電力系統(tǒng)研究與信息系統(tǒng)研究在理論和方法上無法割裂，實

2、現(xiàn)智能電網(wǎng)的關(guān)鍵之一就在于緊密而有機(jī)地將前沿的計算、通信、傳感技術(shù)與電力系統(tǒng)融合起來。而信息物理系統(tǒng)(Cyber-Physical Systems，CPS)的目標(biāo)正是將物理系統(tǒng)和信息系統(tǒng)融合為新型工業(yè)系統(tǒng)，其目的是深度加深物理與信息系統(tǒng)的交互與融合，從而提高整體系統(tǒng)的運行性能，該融合系統(tǒng)的多維不確定性、深度耦合性使其規(guī)劃問題更為復(fù)雜。因此，本文基于配電信息物理系統(tǒng)(Cyber-Physical Distribution System，C

3、PDS)在規(guī)劃中的耦合特性分析，提出計及不確定性影響的CPDS規(guī)劃新方法，建立計及電壓控制功能及通信系統(tǒng)隨機(jī)故障的CPDS規(guī)劃模型。本文主要工作如下:
　　首先，介紹CPDS的基本概念。提出了CPDS的典型多層結(jié)構(gòu)與特征，并介紹各層結(jié)構(gòu)的物理組成與功能特點;基于CPDS的多層結(jié)構(gòu)深入分析該雙層融合系統(tǒng)的滲透作用，進(jìn)行了CPDS在規(guī)劃中的耦合特性分析。
　　然后，提出CPDS規(guī)劃框架。針對運行控制、規(guī)劃目標(biāo)、約束條件等項目對比

4、分析了CPDS規(guī)劃和傳統(tǒng)配電網(wǎng)規(guī)劃的差異性;基于CPDS耦合特性分析，提出了考慮信息系統(tǒng)隨機(jī)失效和控制失效的CPDS規(guī)劃框架、規(guī)劃流程和數(shù)學(xué)模型。
　　其次，提出計及電壓控制的CPDS規(guī)劃的實用化案例。針對大量DG并網(wǎng)后帶來的電壓問題提出CPDS調(diào)壓策略;在此基礎(chǔ)上，建立考慮電壓控制的CPDS規(guī)劃模型，提出以配電公司配電成本最小且可再生能源能量滲透率最大為目標(biāo)函數(shù)，考慮潮流方程約束、電壓約束、和不確定性電能質(zhì)量的概率約束等約束條件