基于信息物理融合的微能源网统一调控架构及优化运行

杨义; 杨苹; 李壮壮; 唐玉烽; 陆冠鹏

doi:10.7500/AEPS20220329008

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基于信息物理融合的微能源网统一调控架构及优化运行

学术研究 | 更新时间：2025-06-16

- 基于信息物理融合的微能源网统一调控架构及优化运行
- Architecture and Optimal Operation of Unified Dispatch and Control of Micro-energy Grid Based on Cyber-Physical Fusion
- 电力系统自动化 2023年47卷第4期页码：34-41
- 作者机构：
  
  1.华南理工大学电力学院,广东省广州市 510630
  2.广东省绿色能源技术重点实验室(华南理工大学),广东省广州市 510630
- 作者简介：
  
  杨义(1992—)，男，博士研究生，主要研究方向：分布式发电和微电网运行与控制、电力市场环境下的能源互联网。E-mail：1010656747@qq.com
  杨苹(1967—)，女，通信作者，博士，教授，博士生导师，主要研究方向：可再生能源并网和微电网技术。E-mail：eppyang@scut.edu.cn
  李壮壮(1994—)，男，博士研究生，主要研究方向：电力市场环境下的水电站优化调度。E-mail：1161498920@qq.com
- 基金信息：
  
  广东省重点领域研发计划资助项目(2021B0101230003)
- DOI：10.7500/AEPS20220329008
  中图分类号：
- 收稿：2022-03-29，
  
  修回：2022-07-10，
  
  网络出版：2022-10-13，
  
  纸质出版：2023-02-25
- 稿件说明：
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杨义,杨苹,李壮壮等.基于信息物理融合的微能源网统一调控架构及优化运行[J].电力系统自动化,2023,47(4):34-41.

YANG Yi,YANG Ping,LI Zhuangzhuang,et al.Architecture and Optimal Operation of Unified Dispatch and Control of Micro-energy Grid Based on Cyber-Physical Fusion[J].Automation of Electric Power Systems,2023,47(4):34-41.
杨义,杨苹,李壮壮等.基于信息物理融合的微能源网统一调控架构及优化运行[J].电力系统自动化,2023,47(4):34-41. DOI： 10.7500/AEPS20220329008.

YANG Yi,YANG Ping,LI Zhuangzhuang,et al.Architecture and Optimal Operation of Unified Dispatch and Control of Micro-energy Grid Based on Cyber-Physical Fusion[J].Automation of Electric Power Systems,2023,47(4):34-41. DOI： 10.7500/AEPS20220329008.

摘要

在微能源网中，多类型能源单元从启动、运行到停止多种状态的组合，构成了微能源网的不同运行状态集。为实现微能源网全运行阶段状态的精准调控，提出了一种基于信息物理融合的微能源网统一调控架构，分为对象层、融合层和优化层。其中，对象层采用特征向量的形式统一描述微能源网中能量流、信息流以及资金流的特征。融合层对微能源网内能源单元的运行状态及运行状态转换的各个阶段下能量流、信息流和资金流的交互影响进行描述。优化层基于系统不同的优化目标，确定系统的全局优化运行策略。基于所建立的架构开展微能源网优化运行研究。算例结果表明，相较于传统的建模与调控方法，信息物理融合的3层建模与调控架构实现了对微能源网全运行阶段下各类能源单元状态变化轨迹的优化调控。

Abstract

The combination of various states of multi-type energy units in the micro-energy grid (MEG) from starting

running to stopping constitutes different operation states of the MEG. To achieve the precise dispatch and control of the states at the whole operation stage of the MEG

a unified dispatch and control architecture for the MEG with the integration of the cyber-physical fusion is proposed

which is divided into object layer

integration layer

and optimization layer. The object layer adopts the form of a feature vector to unifiedly describe the characteristics of energy flow

information flow

and capital flow in the MEG. The integration layer describes the operation state of the energy unit in the MEG and the interactive effects of energy flow

information flow

and capital flow in each stage of the transition of the operation state. The optimization layer determines the global optimization operation strategy of the system based on the different optimization objectives of the system. Based on the established model

the research on day-ahead optimal scheduling of MEG is carried out. The numerical results show that compared with the traditional modeling and control methods

the three-layer modeling and dispatch and control architecture of cyber-physical fusion realizes the optimal control of the state change trajectories of various energy units at the whole operation stage of the MEG.

关键词

Keywords

references

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