실시간 피드백 기반 안전 경사 흐름을 통한 최적 전력 흐름 추구

Core Concepts

본 논문은 배전 시스템의 인버터 기반 분산 에너지 자원을 제어하여 운영 및 성능 목표를 달성하는 온라인 피드백 최적화 방법을 제안한다. 제안된 방법은 전압 측정치만을 사용하여 AC 최적 전력 흐름 문제의 해를 추구하며, 제어 장벽 함수 이론에 기반하여 전압 제약을 항상 만족시킨다.

Abstract

본 논문은 배전 시스템의 인버터 기반 분산 에너지 자원(DER)을 제어하여 운영 및 성능 목표를 달성하는 온라인 피드백 최적화 방법을 제안한다.
주요 내용은 다음과 같다:

제안된 방법은 전압 측정치만을 사용하여 AC 최적 전력 흐름(OPF) 문제의 해를 추구한다. 이를 통해 모든 비제어 부하의 전력 측정이 필요 없어진다.

제어 장벽 함수 이론에 기반하여 설계된 피드백 기반 안전 경사 흐름(SGF) 알고리즘은 전압 제약을 항상 만족시킨다.

이론적 분석을 통해 제안된 SGF 알고리즘이 AC OPF 문제의 고립된 최적해에 대해 국소 지수 안정성을 보장하며, 전압 측정 오차와 자코비안 행렬 계산 오차에 대해 실용적인 안정성 결과를 제공한다.

93 모선 배전 시스템에 대한 수치 실험 결과, 제안된 방법이 기존 온라인 프라이멀-듀얼 방법 및 전압/무효 전력 제어 전략에 비해 전압 조절 성능이 크게 향상됨을 보여준다.

Stats

전압 제약 위반 시간 최대값:
NC 방법: 50분
VVC 방법: 20분
PDM 방법: 30분
SGF 방법: 0분
전압 제약 위반 시간 평균값:
NC 방법: 25분
VVC 방법: 10분
PDM 방법: 15분
SGF 방법: 0분

Quotes

"제안된 피드백 기반 SGF 알고리즘은 전압 제약을 항상 만족시키면서 AC OPF 문제의 해를 추구한다."
"제안된 방법은 모든 비제어 부하의 전력 측정이 필요 없어 기존 방법들에 비해 우수한 성능을 보인다."

Key Insights Distilled From

Optimal Power Flow Pursuit via Feedback-based Safe Gradient Flow

by Antonin Colo... at arxiv.org 05-06-2024

https://arxiv.org/pdf/2312.12267.pdf

Deeper Inquiries

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