近日，机电学院葛明峰教授团队在智能电网领域顶级期刊《IEEE Transactions on Smart Grid》（IF=8.96）上刊发研究成果—Distributed CPS-based Secondary Control of Microgrids with Optimal Power Allocation and Limited Communication。该文针对受限的通信环境，在Cyber-Physical System（CPS）的框架下提出了一种适用于微电网系统的控制和优化方案。论文第一作者为机电学院硕士研究生吴奕德，通讯作者为葛明峰教授。

微电网是复杂物理系统和网络系统的新兴组合，被视为智能集成能源供应的新范式。而CPS恰好被认为是实现这样一个新兴组合的可行方案。由于能量供应需要时间关键且紧密集成的元件来精确调节频率和电压，基于CPS框架的微电网系统变得高度复杂和非线性，需要更高效的信息传感、传输和处理，以保证控制、通信和操作的无缝集成。因此，通信技术在微电网中起着至关重要的作用，特别是在分布式通信的情况下，实时分布式传感和控制对于时间临界的最优性能至关重要。然而，在实际应用中，通信环境可能会遭到多种不确定因素的同时干扰，严重时会导致电力系统的崩溃。而现有的相关研究都是只针对某种特定的干扰因素进行控制算法的设计，无法较好地应对多种干扰因素同时作用的情况。

针对上述问题，该团队考虑工程实践中常见的通信干扰（有限的通信能量、有限的信道带宽、拥塞的传输数据、时变的通信延迟以及节点/信道失效），对微电网系统设计了分布式二级控制算法和优化算法，成功解决了在受限通信环境下频率和电压的调节问题，同时实现了有功功率的全局最优分配。

该项研究成果受到国家自然科学基金项目资助。

论文信息：

Title: Distributed CPS-Based Secondary Control of Microgrids With Optimal Power Allocation and Limited Communication

Authors：Yi-De Wu, Ming-Feng Ge*, Zhi-Wei Liu, Wen-Yi Zhang, Wei Wei

Source：IEEE Transactions on Smart Grid

DOI：10.1109/TSG.2021.3113504

Published online：17 September 2021

论文链接：https://ieeexplore.ieee.org/document/9540744

来源：中国地质大学科发院