[發明專利]考慮經濟調度和環流抑制的微網能量優化方法

有效

• 申請號: 201410420881.2
• 申請日: 2014-08-25
• 公開（公告）號: CN104600694B
• 公開（公告）日: 2017-02-22
• 發明（設計）人: 王晶;陳駿宇;龔余峰;張穎;馮杰
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/38
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司33201
• 代理人: 王兵,黃美娟

技術領域

本發明涉及微網系統中各類微源的動態經濟調度和環流抑制。特別針對的是一種多逆變器并聯的微網系統。

背景技術

能源是社會和經濟發展的重要物質基礎，電能作為最清潔便利的能源形式，是國民經濟的命脈。然而，隨著電網規模的不斷擴大，超大規模電力系統也日益暴露出一些弊端：運行成本高，難度大，難以適應用戶多樣化的供電需求。近幾年世界范圍內發生的幾次大規模停電事故也使得電網在運行安全性和可靠性方面的弱點暴露無疑。在資源緊缺、環保問題、電網安全與可靠性要求的多重壓力下，世界各國紛紛開始關注環保、高效和靈活的發電方式——分布式發電(Distributed?generation,DG)。為充分利用可再生能源和對各種分布式電源單元進行有效管理，一種由分布式電源、儲能系統、負荷和保護裝置匯集而成的微型電網已成為分布式電源單元與電網連接的一種新思路，成為了智能電網的重要組成部分。

微網中的動態經濟調度，是微網研究領域的熱點。由于動態經濟調度考慮了各個時段之間的內在關系，更加符合系統的實際運行要求，因此，研究微網的動態經濟調度更具有重要意義。但由于微網目前的組織構架大多為多個逆變器的并聯系統，要實現多個逆變器的經濟調度仍舊存在諸多問題。當考慮到并聯逆變器的閉環設計差異、參?數飄逸以及諧波注入等影響時，并聯微源因輸出阻抗的不一致使得輸出的電壓和幅值無法完全相同，難以實現微源間的環流抑制和功率的精確分配，導致整個微網系統中充斥著大量的環流功率，一方面使得各類元器件得到損耗，另一方面。也造成微源發出的部分能源浪費。但在目前的研究領域中，若涉及到微網的動態經濟調度的，均為考慮各個逆變器之間是否會產生一定的功率環流以及如何抑制的問題。同樣的，當涉及不同容量微源逆變器并聯系統之間的環流抑制問題時，均未考慮到如何在實現環流抑制的基礎上，實現各個微源的經濟共享。因此，如何控制微網中多個逆變器之間的協調運行，同時實現不同功率等級間功率的精確分配、環流控制和經濟調度，實現微網系統的經濟、穩定運行，則是微網研究領域中的一個嶄新的思路。

發明內容

本發明要克服目前多逆變器并聯的微網系統的上述缺點，提供一種結合進化博弈理論和虛擬阻抗技術的微網能量優化方法，解決其內部各類微源間的動態經濟調度和環流抑制，實現微網系統的經濟、穩定運行。

不同于以往微網系統中，僅僅考慮微源間的經濟調度或者環流抑制某一方面的內容，本發明同時實現了上述兩者功能：利用進化博弈理論，結合各個微源的成本效益函數，實現微源的動態經濟調度；同時，利于虛擬阻抗技術和下垂控制技術，設計各個并聯逆變器的等效輸出阻抗，使得各個微源按照進化博弈理論得出的各自給定功率進行功率分配，實現整個微網系統的環流抑制。考慮經濟調度和環流抑制?的微網能量優化方法的的流程圖如圖1所示。

考慮動態經濟調度和環流抑制的微網能量優化方法的步驟如下所示：

1)初始化微網系統的參數；

2)利用進化博弈理論，得出各個微源的有功功率參考值，實現微網的動態經濟調度。

3)結合虛擬阻抗技術，實現微網間的環流抑制。

4)輸出整個微網系統的能量優化結果。

為進一步的闡述本發明內容的創新性，更詳細的步驟內容如下所述：

1)初始化微網系統的參數。

1-1)確定微網經濟調度的參數。按照各類微源的實際情況，諸如所需要的燃料成本、維修成本、維護成本以及產生的實際經濟效益，確定各個微源效益函數的各類參數。每個微源效益函數的表達式如下所示：