[發明專利]一種用于降低孤島微電網切負荷成本的控制方法

有效

• 申請號: 201410508535.X
• 申請日: 2014-09-28
• 公開（公告）號: CN104218681A
• 公開（公告）日: 2014-12-17
• 發明（設計）人: 柳偉;薛帥;顧偉;陳明
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 楊曉玲

技術領域

本發明屬于微電網運行控制領域，具體來說，涉及一種用于降低孤島微電網切負荷成本的控制方法。

背景技術

隨著地球資源的日漸衰竭以及人們對環境問題的關注，可再生能源的接入越來越受到世界各國的重視。微電網是一種在能量供應系統中增加可再生能源和分布式能源滲透率的新興能量傳輸模式，其組成部分包括不同種類的分布式能源、各種電負荷和/或熱負荷的用戶終端以及相關的監控、保護裝置。

微電網內部的電源主要由電力電子器件負責能量的轉換，并提供必須的控制；微電網相對于外部大電網表現為單一的受控單元，并可同時滿足用戶對電能質量和供電安全等的要求。微電網與大電網之間通過公共連接點進行能量交換，雙方互為備用，從而提供了供電的可靠性。由于微電網是規模較小的分散系統，與負荷的距離較近，可以增加本地供電的可靠性、降低網損，大大增加了能源利用效率，是一種符合未來智能電網發展要求的新型供電模式。

未來的電力系統中將會有更多的包括并網模式和孤島模式的微電網。由于分布式可再生發電單元的隨機性和不確定性以及微電網的低慣量，孤島模式的微電網更可能發生擾動。因此，發電和負荷的突變對孤島模式的微電網的頻率穩定提出了挑戰。目前，有許多研究關注自適應的智能的減載策略，以避免由切負荷不當引起的系統不穩定。基于多代理的切負荷方法被引進以獲得自適應的減載，其控制方式包括集中式和分散式協同控制。然而，集中式控制需要一個中央控制器，需要處理大量的數據，容易發生故障。而且，考慮到間歇性的可再生能源的不確定性，發電的波動可能導致意外的結構變化，這就進一步加大了集中控制的負擔。此外，主從式分散式控制方法，由于使用了領導者或者虛擬領導者來采集處理信息，類似的故障或攻擊可能發生在領導者上，對系統性能和可靠性造成了影響。由于分布式可再生發電單元的隨機性和不確定性以及微電網的低慣量，孤島模式的微電網更可能發生擾動。因此，發電和負荷的突變對孤島模式的微電網的頻率穩定提出了挑戰。

一種完全的分散式控制方法應包含以下優點，抗不確定干擾和獲得完整的分散式數據更新的能力，可以實現高效的信息共享，最終實現更快的決策和操作。

發明內容

技術問題：本發明所要解決的技術問題是：提供一種用于降低孤島微電網切負荷成本的控制方法，該控制方法是一種完全的的分散式控制方法，實現全局信息的分散式共享，并考慮成本和邊際成本，進行精確切負荷量的減載，能夠滿足分布式單元即插即用操作的需求。

技術方案：為解決上述技術問題，本發明采取的用于降低孤島微電網切負荷成本的控制方法，該方法包括下述步驟：

一種用于降低孤島微電網切負荷成本的控制方法，該控制方法包括下述步驟：

步驟10)獲取微電網的總功率缺額：微電網采用多代理系統，多代理系統包括兩層：第一層為用于實現分散式的全局信息的采集與共享的信息共享層；第二層為用于實現分布式發電單元和負荷的控制的本地控制層；多代理系統中共有n個代理；各代理通過第一層獲取全局信息，通過第二層直接實現分布式發電單元和負荷的控制；當孤島模式的微電網發生功率缺失故障時，多代理系統監測到整個微電網的功率擾動，得到微電網的總功率缺額；

步驟20)實現總功率缺額的共享：在第一層中，基于平均一致算法進行分散式全局信息分享，實現總功率缺額在多代理系統中的共享；

步驟30)測算本地切負荷的成本和邊際成本：在第二層中，每個代理依據式(5)測算出本地切負荷的成本，同時，依據式(6)測算出本地切負荷的邊際成本：

C_i(μ_i,P_LSi)＝k₁P_LSi²+k₂P_LSi-k₂P_LSiμ_i???式(5)

C_Mci(μ_i,P_LSi)＝2k₁P_LSi+k₂-k₂μ_i???式(6)