[發(fā)明專利]一種考慮通訊時滯的微電網(wǎng)事件觸發(fā)分層控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810203713.6
• 申請日: 2018-03-13
• 公開（公告）號: CN108321854A
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 竇春霞;張占強;岳東;張博
• 申請（專利權(quán)）人: 燕山大學(xué)
• 主分類號: H02J3/50
• 分類號: H02J3/50;H02J3/24;H02J3/48
• 代理公司: 秦皇島一誠知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 13116
• 代理人: 李合印

1.一種考慮通訊時滯的微電網(wǎng)事件觸發(fā)分層控制方法，其特征在于，所述方法為：

建立兩層控制體系：一次控制和二次控制；一次控制采用基于傳統(tǒng)Q-f/P-U下垂控制的閉環(huán)控制方式；在二次控制中，根據(jù)不同大小負(fù)荷時的頻率及電壓范圍，采用多階段頻率和電壓二次控制方式來提高控制精度，并采用事件觸發(fā)機制協(xié)調(diào)多個階段的運行；頻率二次控制可分為兩階段，各階段均采用PI控制方式；電壓二次控制可分為三階段，一、二階段均采用PI控制方式，三階段采用線路壓降補償控制方式；一次控制以二次控制的輸出信號為補償信號，以恢復(fù)頻率及消除均分誤差；考慮各DG間的信息交互，采用基于觸發(fā)機制的通訊方案，并考慮通訊時滯設(shè)計內(nèi)環(huán)魯棒控制方法，使系統(tǒng)在通訊時滯的影響下保持魯棒性。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種考慮通訊時滯的微電網(wǎng)事件觸發(fā)分層控制方法，其特征在于，所述方法的具體內(nèi)容如下：

步驟1，設(shè)計基于觸發(fā)機制的兩階段頻率二次控制方法；

步驟2，設(shè)計基于觸發(fā)機制的三階段電壓二次控制方法；

步驟3，采用觸發(fā)機制通訊方案，考慮通訊時滯設(shè)計內(nèi)環(huán)魯棒控制方法。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種考慮通訊時滯的微電網(wǎng)事件觸發(fā)分層控制方法，其特征在于，步驟1中，基于DG運行頻率的Q-f下垂特性，采用兩階段頻率二次控制方法，其中，一、二階段均采用PI控制方式，確定各階段的觸發(fā)機制，旨在實現(xiàn)精確的頻率恢復(fù)，具體如下：

(1.1)分析DG運行頻率的Q-f下垂特性；

微電網(wǎng)中所有DG均采用傳統(tǒng)無功-頻率下垂控制，則對于其中任意一個DG，如DGi，其頻率下垂控制公式如下

f_i(t)＝f_n-m_i(Q_i(t)-Q_ni)， (1)

其中，f_i(t)是DGi運行頻率，f_n是頻率額定值，m_i是無功下垂系數(shù)，Q_i(t)是DGi實際輸出無功功率，Q_ni是DGi無功額定值；

由式(1)可得，當(dāng)且僅當(dāng)輸出無功功率等于其額定值時，運行頻率才能穩(wěn)定在額定值50Hz，然而DG的輸出無功功率會隨微電網(wǎng)中的負(fù)荷的變化而變化，因此其運行頻率會偏離額定值；

(1.2)確定兩階段頻率二次控制方法；

根據(jù)DG頻率運行情況，采用如式(2)所示的改進(jìn)頻率控制，其中二次控制分為兩階段控制，分別為一次控制提供額外的頻率下垂補償信號；

其中，a_1i、a_2i是取決于觸發(fā)機制的二次控制中的階段控制增益，τ(t)是通訊時滯，δ_1if_i(t-τ(t))，δ_2if_i(t-τ(t))分別是二次控制中的各階段輸出控制信號，具體如下

其中，k_1ifp、k_1ifi是一階段控制的PI控制系數(shù)，k_2ifp、k_2ifi是二階段控制的PI控制系數(shù)，N是DGi的鄰接DG(DGj)的個數(shù)；

如(3)所示，一階段控制旨在實現(xiàn)運行頻率對額定值的同步跟蹤，以盡可能減小運行頻率與額定值間的偏離值；如(4)所示，二階段控制通過增加無功補償項先縮小運行頻率偏離值，再以與一階段相同的方式減小偏離值，最終實現(xiàn)頻率恢復(fù)。

(1.3)確定各階段頻率二次控制的觸發(fā)機制；

采用事件發(fā)生器來協(xié)調(diào)兩階段頻率二次控制的運行，通過式(5)所示的算法控制階段控制增益來實現(xiàn)各階段的觸發(fā)；

其中，f_d是頻率在兩個階段對應(yīng)的兩種運行情況間的臨界值。