[發明專利]交流微電網經濟運行控制方法及裝置

有效

• 申請號: 201710296692.2
• 申請日: 2017-04-28
• 公開（公告）號: CN106899038B
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發明（設計）人: 孫堯;李浪;韓華;葉華文;侯小超;楊建;粟梅
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: H02J3/48
• 分類號: H02J3/48;H02J3/38
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩

1.交流微電網經濟運行控制方法，其特征在于，包括：

步驟1，對于交流微電網中任一分布式電源，獲取所述分布式電源的最優有功功率函數；其中，所述最優有功功率函數的自變量為負載所需有功功率，因變量為最優有功功率；

步驟2，當所述最優有功功率函數在負載所需有功功率變化范圍閉區間上連續且可導，且為遞增函數時，基于所述分布式電源當前輸出的有功功率和最優有功功率函數的反函數，獲取所述分布式電源的參考頻率；

步驟3，基于所述參考頻率，對所述分布式電源對應的逆變器進行調節；

其中，所述步驟1包括：

對于交流微電網中任一分布式電源，基于所述分布式電源對應的發電成本函數和功率平衡式，構建優化模型；其中，所述發電成本函數的自變量為所述分布式電源輸出的有功功率，因變量為發電成本；

基于所述優化模型，獲得所述分布式電源的最優有功功率函數；

其中，所述功率平衡式為：所述交流微電網中所有分布式電源輸出的有功功率之和等于負載所需有功功率；

其中，所述優化模型為：

求所述交流微電網中各分布式電源對應的發電成本函數之和，在所述功率平衡式約束下的最小值；

其中，所述優化模型表達式為：

s.t.P_L＝P₁+P₂+...+P_n；

其中，n為交流微電網所含分布式電源的數目；C_i(P_i)為第i個分布式電源對應的發電成本函數；P_i為第i個分布式電源輸出的有功功率，i＝1,…,n；P_L為交流微電網的負載所需有功功率；

其中，所述基于所述分布式電源當前輸出的有功功率和最優有功功率函數的反函數，獲取所述分布式電源的參考頻率的計算公式為：

其中，f_i為第i個分布式電源的參考頻率；f^*為系統頻率；m為頻率調節系數；為第i個分布式電源最優有功功率函數的反函數。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟2包括：

當所述最優有功功率函數在負載所需有功功率變化范圍的閉區間上連續且可導，且為遞增函數時，基于所述分布式電源當前輸出的有功功率，獲取所述最優有功功率函數的反函數值；

獲取所述反函數值與頻率調節系數的乘積；

根據系統頻率與所述乘積的差值，獲得所述分布式電源的參考頻率。

3.交流微電網經濟運行控制裝置，其特征在于，包括：函數獲取模塊、參考頻率獲取模塊和調節模塊；

所述函數獲取模塊，用于對于交流微電網中任一分布式電源，獲取所述分布式電源的最優有功功率函數；其中，所述最優有功功率函數的自變量為負載所需有功功率，因變量為最優有功功率；

所述參考頻率獲取模塊，當所述最優有功功率函數在負載所需有功功率變化范圍閉區間上連續且可導，且為遞增函數時，基于所述分布式電源當前輸出的有功功率和最優有功功率函數的反函數，獲取所述分布式電源的參考頻率；

所述調節模塊，用于基于所述參考頻率，對所述分布式電源對應的逆變器進行調節；

其中，所述函數獲取模塊具體通過如下方式獲取所述分布式電源的最優有功功率函數：

對于交流微電網中任一分布式電源，基于所述分布式電源對應的發電成本函數和功率平衡式，構建優化模型；其中，所述發電成本函數的自變量為所述分布式電源輸出的有功功率，因變量為發電成本；

基于所述優化模型，獲得所述分布式電源的最優有功功率函數；

其中，所述功率平衡式為：所述交流微電網中所有分布式電源輸出的有功功率之和等于負載所需有功功率；

其中，所述優化模型為：

求所述交流微電網中各分布式電源對應的發電成本函數之和，在所述功率平衡式約束下的最小值；

其中，所述優化模型表達式為：

s.t.P_L＝P₁+P₂+...+P_n；

其中，n為交流微電網所含分布式電源的數目；C_i(P_i)為第i個分布式電源對應的發電成本函數；P_i為第i個分布式電源輸出的有功功率，所述i＝1,…,n；P_L為交流微電網的負載所需有功功率；

其中，所述參考頻率獲取模塊基于所述分布式電源當前輸出的有功功率和最優有功功率函數的反函數，獲取所述分布式電源的參考頻率的計算公式為：

其中，f_i為第i個分布式電源的參考頻率；f^*為系統頻率；m為頻率調節系數；為第i個分布式電源最優有功功率函數的反函數。