《主動配電網分散式自律最佳化調控的關鍵技術研究》是依託清華大學，由吳文傳擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：主動配電網分散式自律最佳化調控的關鍵技術研究
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：吳文傳
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
大量分散式電源(DER)併網運行的主動配電網，若採用傳統集中式的調度決策體系，面臨海量通信、可維護性、控制敏捷性和系統可靠性問題，發展分散式自律最佳化調控的理論和方法是可行之路。本課題選擇其中三個關鍵技術展開研究：（1）主動配電網全分散式狀態估計；（2）主動配電網有功無功協調的全分散式電壓自律控制；（3）微網運行模式下的全分散式頻率自律控制。首先，基於二階錐鬆弛(SOCP)和半定規劃(SDP)理論，研究配電網最佳化模型的凸化表述技術，使得其三相狀態估計和電壓最佳化控制模型轉化為凸最佳化模型。然後，基於凸最佳化模型，研究採用互動方向乘子法(ADMM)設計出可靠收斂的全分散式狀態估計和電壓自律控制算法。最後，針對微網運行模式，提出採用基於一致性算法的兩階段全分散式頻率自律控制，實現頻率的快速、平滑控制和分散式電源間出力的合理分配。
結題摘要
主動配電網運行遇到很大技術挑戰，一方面潮流倒送引起過壓和電源質量問題，驗證限制併網能力；另一方面，分散式電源不參與系統控制，導致系統慣量降低。若採用傳統集中式的調度決策體系，面臨海量通信、可維護性、控制敏捷性和系統可靠性問題，發展分散式自律最佳化調控的理論和方法是可行之路。本課題提出了“主配協同-區域最佳化-集群自律”調控體系構架，在以下幾個方面取得了重要進展：（1）配電網三相最佳化模型的凸鬆弛與可行性恢復技術，解決了傳統凸鬆弛方法無法保證三相最佳化模型的解可行性問題；（2）提出了全分散式分區抗差狀態估計。基於壓縮感知理論，建立M估計器的抗差狀態估計模型。然後提出了自適應的擬牛頓法全分散式求解算法。（3）提出了主動配電網全分散式無功電壓控制技術，基於交替方向乘子法（ADMM）求解算法，提出了乘子自適應調整策略顯著提高了收斂性。（4）提出了一種擬二階收斂性的全分散式動態經濟調度算法，可以在保證各區域信息隱私的前提下實現經濟運行；（5）提出了全分散式微電網一次和二次經濟頻率控制，基於點對點通信，實現了本地的快速控制和全局的最最佳化運行，實現了分散式電源的即插即用和最優運行。（6）採用分解協調技術實現了風電場集群同步化一次頻率控制，為系統提供慣量支撐，實現風電場友好併網。（7）提出了分解協調的輸配協同電壓控制和動態經濟調度方法，在輸網和配網調度中心獨立調度的前提下，實現輸配網的協同運行。相比於傳統算法，本項目的算法實現了兩級調度中心間的疊代從幾十次降低到幾次。共發表了47篇SCI/EI檢索論文，其中SCI論文31篇，IEEE Transactions 論文23篇。
