(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211175309.5 (22)申请日 2022.09.26 (71)申请人 南京理工大 学 地址 210094 江苏省南京市玄武区孝陵卫 街道孝陵卫 街200号 申请人 东南大学　 江苏鲲游能源技 术有限公司 (72)发明人 柳伟　钱志浩　顾伟　邹德虎　 (74)专利代理 机构 合肥市浩智运专利代理事务 所(普通合伙) 34124 专利代理师 郑浩 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06Q 10/10(2012.01) G06Q 50/06(2012.01)G06F 17/16(2006.01) H02J 3/38(2006.01) H02J 3/46(2006.01) (54)发明名称 面向配电网络分布式协同控制的信息物理 耦合建模方法 (57)摘要 一种面向配电网络分布式协同控制的信息 物理耦合建模方法， 涉及配电网络分布式协同控 制技术领域， 解决如何通过信息物理系统架构实 现配电网络中的分布式通信控制， 以改善非理想 通信工况下分布式协同控制效果的问题； 采用多 元组和邻接矩阵的形式， 构建信息物理系统架构 下的配电网络的物理层、 代理网络的信息层及耦 合网络的耦合层模型； 选取电力数据和 信息指令 作为耦合层模型的数据通信， 采用混成计算法提 取耦合层模 型中的通信时延分量； 基于构建的配 电网络的物理层、 代理网络的信息层及耦合网络 的耦合层模型和数据通信， 建立成本增量模型； 采用分布式控制进行主次代理节点的控制变量 处理， 实现配电网络间的协调和配电网络内的趋 同功能。 权利要求书4页 说明书9页 附图5页 CN 115511289 A 2022.12.23 CN 115511289 A 1.面向配电网络分布式协同控制的信息物理耦合建模方法， 其特征在于， 包括以下步 骤： S1、 采用多元组和邻接矩阵的形式， 构建信息物理系统架构下的配电网络的物理层模 型、 代理网络的信息层模型及耦合网络的耦合层模型； S2、 选取电力数据和信息指令作为耦合层模型的数据通信， 采用混成计算法提取耦合 层模型中的通信时延分量； S3、 基于构建的配电网络的物理层模型、 代理网络的信息层模型及耦合网络的耦合层 模型和数据通信， 建立代理节点控制变量的成本增量模型； 采用分布式控制策略进行主次 代理节点的控制变量处 理， 同时实现配电网络间的协调和配电网络内的趋同功能。 2.根据权利要求1所述的面向配电网络分布式协同控制的信息物理耦合建模方法， 其 特征在于， 步骤S1中所述的配电网络的物理层模型的构建方法如下： 所述的配电网络包括： 电力节点和电力传输线； 所述的电力节点包括： 分布式电源、 变 压器和用电负荷； 构建电力节点的多元组模型Gi如下： Gi＝[N,K]    (1) 其中， N代表周围相邻电力节点的个数， K的取值为0， 1， 2， 分别代表分布式电源、 变压器 和用电负荷； 构建配电网络的邻接矩阵模型G如下： 其中， 矩阵G的主对角线元素为电力节点、 其余元素为电力节点间的连接关系， 元素Lij 的值取0或1， 分别表示电力节点 i与j之间无或有电力传输线相连。 3.根据权利要求2所述的面向配电网络分布式协同控制的信息物理耦合建模方法， 其 特征在于， 步骤S1中所述的代理网络的信息层模型的构建方法如下： 所述的代 理网络包括： 代 理节点、 通信线路； 所述的代理节点包括主代 理节点和次代 理 节点， 主代理节点采用交换机， 次代理节点采用路由器； 采用通信时延和缓存状态特性相结 合的形式对代理节点进行建模， 并从光纤和载波通信角度对通信线路中的信息流传递过程 进行统一 化； 构建代理节点的多元组模型如下： Di＝[Ai(min),Ti(h(t),q(t) ),Csti]    (3) 其中， Ai(min)代表对于采集信息min的处理， Ti代表时延， 由处理时延h(t)和排队时延q (t)构成， Csti代表缓存区状态， 其 值0或1代 表未满或已满； 构建通信线路的多元组模型C中如下： C＝[TC,PB,PM]    (4) 其中， Tc代表通信线路的时延， PB代表通信线路中断的概 率， PM代表通信线路的误码率；权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115511289 A 2基于构建的代理节点的多元组模型以及通信线路的多元组模型， 对于由n个代理节点 及其通信线路构成的代理网络， 其邻接矩阵模型D如下： 其中， 矩阵D的主对角线元素为代理节点， 矩阵D的主对角线左下三角部分的元素Co,ij描 述光纤通信， 矩阵D的主对角线右上三角部分的元 素Cc,ij描述载波通信。 4.根据权利要求3所述的面向配电网络分布式协同控制的信息物理耦合建模方法， 其 特征在于， 步骤S1中所述的耦合网络的耦合层模型的构建方法如下： 所述的耦合网络采用远程终端单 元实现配电网络与代理网络的耦合； 构建远程终端单 元的多元组模型r如下： r＝[TPG‑D,T,PB]    (6) 其中， TPG‑D代表电力节点与代理节点的关联关系， 为单位矩阵e， 即一个电力节点对应 一个代理节点； T代 表传输时延， PB代表传输中断概 率； 构建耦合网络的邻接矩阵模型R如下： 其中， 矩阵R的主对角线元素代表电力节点上的远程终端单元、 其余元素代表电力传输 线上的远程终端单 元。 5.根据权利要求4所述的面向配电网络分布式协同控制的信息物理耦合建模方法， 其 特征在于， 步骤S2中所述的选取电力数据和信息指令作为耦合层模型的数据通信， 采用混 成计算法提取耦合层模型中的通信时延分量具体如下： 选取电力节点的有功类信息P作为远程终端单元采集的数据， 通过混成计算法得到代 理节点收到的对应信息为： 其中， Prcve为通信子站接受到的有功信息； 主代理节点将 有功类信息P统一 打包处理并传递给外界， 其接收到的电力信息矩阵Mrcve 为： 随后主代理节点从外界获取的供需不平衡程度进行配电网络间的分布式协调分配， 给 配网内部的次代理节点下达有功调整指令， 指令矩阵Msend表示为： 权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115511289 A 3