买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：湖南大学

摘要：本发明公开了应对暴雨灾害的多能源网络多尺度渐进式紧急协同控制方法，包括以下步骤：S1.构建基于场景的混合整数非线性规划模型；S2.在基于场景的混合整数非线性规划模型的基础上，形成基于上中下三层分别为预防控制、推演反馈和决策校正的多时间尺度渐进式紧急协同控制策略；S3.基于动态可行域分段的快速求解算法，通过引入辅助变量将约束条件进行分段线性松弛近似，从而将混合整数非线性规划模型转化为混合整数分段线性松弛近似模型，求解混合整数分段线性松弛近似模型直至收敛到原非线性模型的全局最优解。

主权项：1.应对暴雨灾害的多能源网络多尺度渐进式紧急协同控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.构建水利网动态模型，并建立配电网交流潮流线性化模型，基于水利网动态模型和配电网交流潮流线性化模型以电力负荷损失与河道越限水位之和的期望最小化为目标，构建随机水动力偏微分约束的电力-水利网络最优控制模型，采用变时间尺度的Preissmann四点隐式有限差分法将水利网动态模型时空离散为一组非线性代数方程，采用多场景降雨强度时间序列表征降雨源项的不确定性，从而将所提电力-水利网络最优控制模型转化为基于场景的混合整数非线性规划模型；S1中构建水利网动态模型的具体内容包括：将水利网表示为图，其中为节点集合，为河道集合，；表示两端节点为和的河道，，采用一维圣维南水动力偏微分方程组表征河道水流动态特性： （1 2 3式中，表示沿河道的距离，其中，表示河道的长度；表示时间，其中，是有限的时间范围；表示水位；表示降雨源项，表征单位宽度的降雨强度；表示单位宽度的河道截面水流量；表示河道摩阻；表示河床坡度；表示曼宁系数；表示河道宽度；表示重力加速度；为防止河道溢流导致洪涝事故发生，时刻距离处的水位的约束条件为： 4其中，为警戒水位；令表示泵站集合，表示与水利网节点相连接的泵站集合；定义和分别为流入和流出水利网节点的河道集合，其中，；水利网节点的连续性和能量约束为： 5 6式中，为参数，若中的泵站在时刻从其他区域抽水至节点，参数取值为1，否则取值为-1；表示泵站在时刻的流量；S1中建立配电网交流潮流线性化模型的具体内容包括：将配电网用图表示，其中表示母线及环网柜集合，表示线路集合，其中；表示时间范围内的离散时间段集合，其中，表示与分布式发电机组相连接的母线集合，表示可与应急电源车相连接的母线集合，表示泵站集合，表示与母线相连接的泵站集合，表示应急电源车集合，表示调度时间步长；线路容量约束由一组线性约束近似表示，该线性约束定义了一个凸的可行域；配电网约束条件具体如下： 7 8 9 10 11 12 13 14式中，表示时刻母线处分布式发电机组输出的有功无功功率；表示时刻母线处应急电源车输出的有功无功功率；表示时刻母线处的负荷服务率；表示时刻母线处的有功无功负荷，不包括泵站负荷；表示时刻母线处泵站消耗的有功无功功率；表示时刻线路上流过的有无功功率；为二进制变量，若线路在时刻断开，则取值为0，否则取值为1；表示时刻母线电压幅值的平方，分别表示的上下限；为二进制参数，若应急电源车与母线相连接，则为1，否则为0；、和分别表示线路的电阻、电抗和容量；；为二进制参数，若母线处环网柜在时刻无法持续运行，则取值为0，否则取值为1；表示线路的初始状态；和分别表示母线处分布式发电机组输出有功功率和无功功率的上下限；分别表示母线处分布式发电机组向上下爬坡率限制；表示应急电源车输出的最大有功无功功率；建立泵站运行控制模型用于获取泵站在时刻消耗的有功功率和无功功率，具体内容包括：当泵站配有自动切换开关时，通过自动切换开关将泵站连接到不同的配电网母线，每次泵站最多仅连接一个母线；设为可与泵站连接的配电网母线集合，泵站运行控制模型为： 15 16式中，表示水的密度；表示泵站的静态压头；表示泵站的泵送效率；表示泵站的恒定功率因数；为二进制参数，若泵站在时刻与母线相连接，取值为1，否则取值为0；分别表示泵站消耗的有功功率和无功功率上限；S2.在基于场景的混合整数非线性规划模型的基础上，形成基于上中下三层分别为预防控制、推演反馈和决策校正的多时间尺度渐进式紧急协同控制策略：S21.上层用于获取分布式发电机组和泵站的预防控制计划与应急电源车预布点方案作为预防控制策略发送至下层；若当前时段为暴雨灾害中的首个控制时段，则直接进行S23，若不是，则进行S22-S23；S22.中层接收下层传递的当前时段决策校正方案以及未来时间范围的决策校正方案，将方案作为输入参数，推演时间范围内河道洪水演进与地面受淹过程，预测具有受淹风险的环网柜，并将对应的环网柜信息和时间信息发送至下层；S23.在首个控制时段，下层根据上层所发送预防控制策略进行初步决策校正从而调整分布式发电机组出力和泵站抽排流量，并将初步决策校正后的决策校正方案发送至中层，在其他控制时段，下层根据中层所发送的环网柜信息和时间信息对上层的预防控制策略进行滚动式决策校正迭代，得到决策校正方案并发送至中层，并根据决策校正方案调整分布式发电机组出力和泵站抽排流量，并控制线路开关进行网络动态重构；S3.基于动态可行域分段的快速求解算法，通过引入辅助变量将约束条件进行分段线性松弛近似，从而将混合整数非线性规划模型转化为混合整数分段线性松弛近似模型，求解混合整数分段线性松弛近似模型直至收敛到原非线性模型的全局最优解。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 湖南大学 应对暴雨灾害的多能源网络多尺度渐进式紧急协同控制方法