基于区块链技术的配电网分布式状态感知与优化.pdf

随着全球对可持续发展和环境保护的关注日益增加，分布式发电技术，特别是利用可再生能源的分布式电源（DG）得到了迅速发展。这些技术能有效减少传统化石燃料的使用，同时降低对上级电网的依赖，减轻环境压力。然而，分布式电源的引入也给配电网的管理和控制带来了新的挑战，特别是在通信基础设施有限的情况下，如何实现配电网的高效状态感知与优化成为亟待解决的问题。 区块链技术的出现为这一问题提供了创新的解决途径。作为一种去中心化、不可篡改、透明性高的数据结构组织形式，区块链技术已经开始在能源互联网领域得到应用。本文介绍了一种基于区块链技术的配电网分布式状态感知与优化方法，该方法旨在通过构建一个稀疏通信网络，实现配电网运行状态的分布式感知和优化。 在该方法中，配电网中的各个节点通过区块链技术构建起一个分散的网络，每个节点负责收集和处理信息，并通过估算的方式实现对整个配电网运行状态的感知。这种分布式感知方式不仅降低了对中心化通信的依赖，还在通信条件较差的情况下，保证了运行状态感知的准确性。这一技术优势尤其在那些通信基础设施建设不足或维护成本较高的地区显得尤为关键。 为了解决优化模型的复杂性，本文提出了将优化模型分解为多个子问题，这些子问题可以在本地独立解决，从而实现优化过程的分布式处理。为了进一步简化计算过程，采用了二阶锥规划（SOCP）的凸松弛方法，将非凸问题转化为更容易求解的凸优化问题。此外，交替方向乘子法（ADMM）被应用于解决这些子问题，实现了各个局部解决方案的全局最优整合，保证了整个配电网运行优化的全分布式求解。 为了验证所提出方法的有效性，本文以改进的PG&E69节点系统为例进行了仿真分析。在正常通信和故障情况下的仿真结果表明，该方法在保证高精度的同时，通信需求相对较低。这使得配电网即使在通信受限的条件下，也能保持优化运行能力。 总结来看，区块链技术在配电网中的应用展现出了巨大的潜力。它不仅提供了一种创新的分布式状态感知和优化方案，还有效减少了对强大通信基础设施的依赖，增强了配电网系统的鲁棒性和自适应性。这一研究不仅为智能电网的未来发展提供了理论支持，同时也为实践操作提供了可行的路径。随着技术的进一步发展和完善，基于区块链的配电网优化运行有望成为智能电网领域的又一重要里程碑。