分布式協同控制模式下配電網信息物理系統脆弱性評估

李培愷, 劉 云, 辛煥海, 齊冬蓮

(1. 浙江大學電氣工程學院, 浙江省杭州市 310027; 2. 深圳大學機電與控制工程學院, 廣東省深圳市 518060)

0 引言

當前,低碳經濟、能源多樣化和可持續發展成為了電力系統關注的焦點[1]。在此背景下,可再生新能源分布式發電技術憑借其清潔、效率高等優點逐漸廣泛地應用于電力系統中,成為了傳統集中式發電形式的有效補充[2]。分布式電源(distributed generator,DG)通常接入于配電網側,并可通過減小電能傳輸損耗、改善電能質量和滿足本地負荷需求等方式提升系統的性能[3]。

然而,當DG逐漸大規模地接入電網后,考慮到其單機容量小、出力波動性大以及地理位置分布廣泛的特點,電力調度中心難以繼續按照傳統集中式控制模式對它們逐一進行管理。為此,分布式協同控制僅通過信息局部傳遞即可完成全局調度目標,具有經濟性好、通信魯棒性強以及能夠滿足分布式終端即插即用特性等優點,為這一問題的解決提供了有效途徑。基于上述優越性,分布式協同控制方法于近年來得到了逐漸廣泛的關注和研究。具體地,在滿足系統總有功出力調度目標的前提下,文獻[4-5]提出的協同控制方法通過協調各光伏機組的實際出力使之與各自的最大允許出力的比值相等,以實現出力的公平分配;文獻[6-8]則針對經濟調度問題,研究一種基于新能源發電機組等成本微增率的協同控制算法,以使出力經濟性達到最優。

為實現分布式協同控制模式在電網中的應用,需構建電力信息物理系統(cyber-physical system,CPS),從而加強系統對物理設備的即時感控能力,并促使網絡信息的雙向流動和高效利用。……