[发明专利]基于改进自适应模型预测控制的电压协调控制方法及装置

权利要求书

1.一种基于改进自适应模型预测控制的电压协调控制方法，所述电压协调控制方法包括以下步骤：

步骤1：在采样时刻，基于实时量测数据求取当前预测周期内的系统电压轨迹，确定电压调节能力评估对象，求取所述评估对象相对于系统备选控制的灵敏度矩阵；

步骤2：基于电压预测结果与灵敏度矩阵信息，求取采样点处施加控制导致的最大评估对象变化量；针对欠电压与过电压两种情况，基于最大评估对象变化量提出统一的控制时域参数的适用性判定指标，确定控制时域参数与预测时域参数的自适应调整方式；

步骤3：建立电压协调优化模型；

步骤4：求解最优控制序列，下一个采样点时刻将所得第一步控制施加于系统；

步骤5：在下个采样点时刻重复上述步骤1-4直至系统中全部节点电压均恢复至要求范围内，其特征在于，

所述步骤2中，基于最大评估对象变化量，提出统一的控制时域参数的适用性判定指标为：

式中I_s(i)m为当控制时域长度为mt_s时第i个评估对象的适用性判定指标，其中m为控制步数，t_s为采样周期长度，V_r为电压优化参考值，DB为控制死区，为未施加控制情况下第i个评估对象在采样点t_n+t_pn时刻的预测电压幅值，V_a(i)m为控制时域长度为mt_s情况下备选控制对第i个评估对象的最大调节能力，控制策略在的情况下不会触发，因此控制时域参数的适用性判定指标不存在分母为0的情况，t_n是第n次优化的起始时刻，t_pn是第n次优化中采用的预测时域长度。

2.根据权利要求1所述的基于改进自适应模型预测控制的电压协调控制方法，其特征在于：

所述步骤1具体包括：

在采样时刻，初始化优化参数，基于实时量测数据求取当前预测周期内的系统电压轨迹，若电压正常则结束控制流程；若系统中存在电压越限情况，且当前优化次数为1时，确定电压调节能力评估对象，求取所述评估对象相对于系统备选控制的灵敏度矩阵，若系统中存在电压越限情况，且当前优化次数大于1时，则仅计算所述评估对象相对于系统备选控制的灵敏度矩阵。

3.根据权利要求2所述的基于改进自适应模型预测控制的电压协调控制方法，其特征在于：

其中步骤1中确定电压调节能力评估对象具体为：t_n时刻，求取预测时域[t_n,t_n+t_pn]内的电压轨迹，t_pn是第n次优化中采用的预测时域长度，在初始控制时刻t₁，若母线i处的预测电压幅值满足下述约束，则母线i处的电压幅值被确定为电压调节能力评估对象，

式中V_r为电压优化参考值，为未施加控制的情况下母线i处电压在当前预测时域结束时刻的预测电压幅值，DB为控制死区，V_max与V_min分别为系统电压幅值的上限与下限约束，满足V_max＝V_r+DB/2，V_min＝V_r-DB/2。

4.根据权利要求3所述的基于改进自适应模型预测控制的电压协调控制方法，其特征在于：

其中步骤1中所述评估对象在t_n+t_pn时刻的值相对于每一步控制的灵敏度矩阵表示为：

式中S_k(i,j)代表在第k步控制中第i个评估对象相对于第j个备选控制变量的轨迹灵敏度，N_i与N_j分别代表评估对象与备选控制变量的数量，该灵敏度在线计算，或离线计算，在线匹配。