[发明专利]基于动态规划模型的配网孤岛黑启动恢复在线式决策方法

权利要求书

1.一种基于动态规划模型的配网孤岛黑启动恢复在线式决策方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)启动带有下垂特性的柴油发电机和储能系统，迅速建立配网孤岛稳定的母线电压和频率；

(2)储能系统切换至PQ控制；

(3)进入黑启动决策动态规划程序，配网区域协调控制器依次下发各阶段决策序列指令；

(4)配网区域协调控制器退出黑启动模式，进入离网运行控制模式；

所述的黑启动决策动态规划程序具有如下的流程：

步骤一，系统参量采集，配网区域协调控制器确定未投入的分布式电源数目N_gen、负荷数目N_ld，并进行编号；

步骤二，确立阶段变量，将配网孤岛的黑启动恢复周期T分为N_T个调度时段，选取n_i，i＝0,1，...，N_T作为阶段变量，Δt为调度时段的间隔；其中，N_T＝N_gen+N_ld，Δt＝T/N_T；

步骤三，选择负荷/分布式电源在时刻i的投入状态向量作为动态规划问题的状态变量，即x(i)＝sⁱ，其中0表示未投入，1表示已投入;

步骤四，建立状态转移方程：x(i+1)＝x(i)+u(i)

其中，u(i)表示动态规划问题的决策变量，若u(i)的第j个元素为1，则表示时刻i投入第j个负荷/分布式电源;

步骤五，建立动态规划问题的端点约束条件：

其中，s⁰全为0，表示黑启动动态规划在线决策开始时，时刻0的负荷/分布式电源均未投入；全为1，表示决策结束时，时刻N_T的负荷/分布式电源全部投入；

步骤六，配网孤岛黑启动全过程的性能指标函数：

其中，L(x(i),u(i),i)为时刻i的效用函数；

步骤七，配网区域协调控制器形成各阶段决策序列指令。

2.根据权利要求1所述的基于动态规划模型的配网孤岛黑启动恢复在线式决策方法，其特征在于，所述步骤六还可推导得出在第i时刻的贝尔曼基本递推方程：

J^*(x(i),i)＝min{L(x(i),u(i),i)+J^*(x(i+1),i+1)}，

并求解最优控制序列{u(0),u(1),…,u(N_T-1)}。

3.根据权利要求1所述的基于动态规划模型的配网孤岛黑启动恢复在线式决策方法，其特征在于，所述的效用函数的具体步骤如下：

A.配网区域协调控制器调取功率预测模块得到负荷/分布式电源在N_T个调度时段的功率预测矩阵：

其中，P_k(i)＝P_ki表示第k个负荷/分布式电源在时刻i的预测功率，当其为分布式电源时大于0，当其为负荷时则小于0；

B.储能需在恢复阶段完成负荷/分布式电源投入时的功率补偿，若时刻i的状态变量为则储能出力增量在时刻(i+1)应为

其中，ΔP_bs表示储能出力增量；表示储能输出功率增加的最大爬坡率，表示储能输出功率减小的最大爬坡率，所述表示第k个负荷/分布式电源时刻i的动态规划问题的决策变量；

C.确立时刻i的效用函数L(x(i),u(i),i)。

4.根据权利要求3所述的基于动态规划模型的配网孤岛黑启动恢复在线式决策方法，其特征在于，所述步骤C中的效用函数设置为如下：

L(x(i),u(i),i)＝C_bs|ΔP_bs(i+1)|Δt

其中，C_bs表示储能电池每单位电量等效折旧成本。