[發明專利]包含恒功率和下垂控制的通用型微電網群分布式控制方法

有效

• 申請號: 201610856013.8
• 申請日: 2016-09-27
• 公開（公告）號: CN106410808B
• 公開（公告）日: 2018-04-24
• 發明（設計）人: 曹戈;顧偉;柳偉;樓冠男;陳明
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H02J3/06
• 分類號: H02J3/06
• 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，涉及一種包含恒功率和下垂控制的通用型微電網群分布式控制方法。

背景技術

隨著環境問題和能源問題的日益嚴峻，使用可再生能源的分布式發電技術在電力系統中得到了廣泛的應用。微電網是包含有分布式發電裝置、儲能裝置和本地負荷，并具有一定的自我調節和控制能力的能源系統。而微電網群是一種解決由分布式電源的高密度接入所引起有關問題的有效方式，將在未來的智能配電網中起到重要的作用。

微電網群的穩定和優化控制，近來得到了特別的關注?；诙啻硐到y的控制策略被認識到能夠在維持微電網穩定方面發揮重要作用，其控制方式包括集中式和分布式控制。其中，集中式控制存在一個中央控制器，用來處理大量的數據，容易發生故障。分布式控制的優點包括抗不確定干擾和分布式信息更新能力，從而使信息有效共享，最終使得決策制定和實施更加迅速。牽制控制是一種多代理系統有效的分布式控制方式，通過牽制部分節點，牽制控制可以減少大型復雜控制系統的控制器數量，通常這種系統通過給所有節點添加控制器是難以實現的。

發明內容

技術問題：本發明所要解決的技術問題是：提供一種包含恒功率和下垂控制的通用型微電網群分布式控制方法，該控制方法包含了下垂控制和恒功率控制兩種方式的分布式電源，在微電網群產生擾動時，消除傳統下垂控制所產生的頻率和電壓誤差，實現分布式電源集群的功率分配；同時該方法消除了對中央控制器的需求和復雜的通信拓撲，僅需控制一部分牽制代理，其余代理通過通信耦合與牽制代理跟蹤同步，進而減少了控制器的數量。

技術方案：為解決上述技術問題，本發明采用如下的技術方案：

一種包含恒功率和下垂控制的通用型微電網群分布式控制方法，所述微電網群包含m個下垂控制的分布式電源集群和n個恒功率控制的分布式電源集群；微電網群中分布式電源的控制及相互間的信息交互由多代理體系統負責，每個分布式電源對應一個代理，分布式電源的編號和與該分布式電源對應的代理的編號相同；其中，一部分代理是被控制的牽制代理，其余代理通過與牽制代理的通信耦合，以分布的方式跟蹤同步；所述控制方法包括以下步驟：

步驟10)進行一次控制，維持微電網群的功率平衡；

步驟20)確定牽制代理的預定義群一致性收斂值；

步驟30)牽制代理以外的其他代理通過通信耦合與牽制代理尋求群一致性；

步驟40)調整輸出功率，完成二次控制。

作為優選例，所述的步驟10)具體包括：在孤島模式下，當微電網群發生擾動時，下垂控制的分布式電源集群自動進行如式(1)所示的一次控制，下垂控制的分布式電源運行在對等控制模式，維持微電網群的功率平衡：

f_i＝f_n,i-m_P,i(P_i-P_0,i) 式(1)

U_i＝U_n,i-n_Q,i(Q_i-Q_0,i)

式中，f_i表示第i個下垂控制的分布式電源的頻率，f_n,i表示第i個下垂控制的分布式電源頻率初始值，m_P,i表示第i個下垂控制的分布式電源的有功下垂系數，P_i表示第i個下垂控制的分布式電源輸出的有功功率，P_0,i表示第i個下垂控制的分布式電源的有功功率初始值，U_i表示第i個下垂控制的分布式電源的電壓；U_n,i表示第i個下垂控制的分布式電源電壓的參考值；n_Q,i表示第i個下垂控制的分布式電源的無功下垂系數；Q_i表示第i個下垂控制的分布式電源輸出的無功功率；Q_0,i表示第i個下垂控制的分布式電源的無功功率初始值。

作為優選例，所述的步驟20)具體包括：在不確定通信拓撲下，確定牽制代理的預定義群一致性收斂值，包括基于下垂控制的牽制代理預定義群一致性值以及基于恒功率控制的牽制代理預定義群一致性值；

根據式(2)確定下垂控制分布式電源集群的分配系數：