基于特征点集的分布式能源调度灵活性聚合方法

作     者：樊鹏阳 翟超 何宇俊 刘沅昆 张和洪 Pengyang FAN;Chao ZHAI;Yujun HE;Yuankun LIU;Hehong ZHANG

作者机构：中国地质大学(武汉)自动化学院武汉430074 复杂系统先进控制与智能自动化湖北省重点实验室武汉430074 地球探测智能化技术教育部工程研究中心武汉430074 清华大学电机工程与应用电子技术系北京100084 福州大学计算机与大数据学院福州350108 

出 版 物：《中国科学:信息科学》 (Scientia Sinica(Informationis))

年 卷 期：2025年第55卷第2期

页      面：372-387页

核心收录：

学科分类：080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：中国地质大学(武汉)“地大学者”人才岗位科研启动经费(批准号:2020138)资助项目 

主　　题：分布式能源 特征点集 聚合和分解 Minkowski和 内近似 凸包 

摘      要：随着微电网和虚拟电厂等分布式能源管理方式的变革,大量的分布式能源给电力系统的运营商带来了技术挑战并且增大了管理复杂度.一个可控分布式能源的聚合运行模型,可以方便高效地管理大量的分布式能源.本质上,聚合运行模型的可行域是所有分布式能源的多面体可行域的Minkowski和.然而,两个任意多面体的Minkowski和的计算是一个不确定的多项式时间难题.为了精确地刻画并提高大量分布式能源的聚合灵活性,首先,本文提出一种通用的凸约束空间中的Minkowski和计算方法.采用离散点集的凸包逼近真实约束空间,再使用Minkowski和对离散点集进行叠加,并提出离散点集优化算法,使其尽可能地逼近真实约束空间.这种点集是高维度、抽象的,但却表征了分布式能源的运行特征,我们将其定义为特征点集.然后,提出了一种特征点集的选取规则,能够提高调度灵活性,增加调峰能力并减少Minkowski和的运算复杂度.此外,提出一种简化特征点集的算法并且保证了不损失约束空间.最后,从理论上阐释了特征点集法在电网调度中的合理性.数值仿真结果表明,该方法在提高系统聚合灵活性和计算效率方面具有很大潜力.