面向增强协同与电网响应的综合能源系统分布式经济预测控制：一种分解与协作策略
系统与控制
2023-05-10 v1 系统与控制
动力系统
摘要
越来越多的运行单元紧密集成到综合能源系统(IES)中，导致这些单元之间产生复杂的互联。强烈的动态交互给设计成功的分布式协调控制器以达成所有单元间的协同并释放电网响应潜力造成了障碍。为应对这些挑战，我们引入了一种使用增广雅可比矩阵的 IES 有向图表示，以刻画其底层动态拓扑。利用该表示，提出了一种通用子系统分解方法，根据动态时间尺度对整个 IES 进行垂直划分，并根据运行单元间互联的紧密程度进行水平划分。利用分解后的子系统，我们开发了一种具有多个全局目标的协作式分布式经济模型预测控制(DEMPC)，其调节所发电功率以满足电网需求，并满足用户制冷与系统经济性要求。在 DEMPC 中，多个局部决策智能体顺序且迭代地协作，以利用所有单元间的潜力实现系统级动态协同。此外，我们讨论了子系统分解如何影响 IES 分布式协作方案的设计，并给出了面向控制的复杂能源系统最优分解基本准则。大量仿真表明，具有不同分解与协作水平的控制策略将导致 IES 整体性能的显著差异。基于所提子系统配置的标准控制方案比基于经验分解的控制基准高出约 20%。与基准相比，DEMPC 架构进一步将 IES 整体性能提升了约 55%。
引用
@article{arxiv.2305.05652,
title = {Distributed economic predictive control of integrated energy systems for enhanced synergy and grid response: A decomposition and cooperation strategy},
author = {Long Wu and Xunyuan Yin and Lei Pan and Jinfeng Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.05652},
year = {2023}
}