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、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