[發明專利]一種基于分布式非線性協同控制器的儲能群功率控制方法

有效

• 申請號: 201810534003.1
• 申請日: 2018-05-29
• 公開（公告）號: CN108711873B
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發明（設計）人: 李超勇
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H02J3/28
• 分類號: H02J3/28
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林超

本發明公開了一種基于分布式非線性協同控制器的儲能群功率控制方法。對儲能群輸出有功功率的參考值與實際值經過非線性誤差控制器處理得到所有儲能系統的輸出電流的參考值；建立連接儲能群內部所有儲能系統的通信網絡；利用分布式非線性協同控制器控制每一個儲能系統。本發明提高儲能群的有功功率分配精度；提高儲能系統功率控制的動態響應速度；降低干擾對儲能群功率控制的影響；提高儲能群應對通信故障的能力。

技術領域

本發明涉及一種電網功率控制方法，尤其是涉及了一種基于分布式非線性協同控制器的儲能群功率控制方法。

背景技術

儲能系統可以有效緩解間歇性、波動性新能源的大量接入對電力系統造成的不確定性擾動，提高電力系統消納新能源的能力。此外，對于由大量儲能系統組成的儲能群進行高效管理，可以實現對電力系統電壓、頻率波動和電力市場電能交易提供完善的技術支持。然而，對于地理分散的儲能系統，如何實現儲能群輸出功率的準確、快速控制，從而滿足上級調度系統的功率調度需求，已經成為儲能系統或儲能群研究領域的熱點問題。儲能群輸出總功率能否滿足電力系統要求，決定了儲能系統的功能能否被充開發。

儲能群和儲能系統的功率控制的目標為：

其中，P^*、P分別為儲能群輸出有功功率的參考值與實際值；i＝1,2,…,n，n為儲能群內部儲能系統的數量；x_i分別為第i個儲能系統的輸出電流電流的參考值與實際值。上式為儲能群功率控制的目標，也是儲能系統分布式控制的重要理論依據。

實現儲能群功率的控制，現有的方法一般均采用借助控制中心實時采集所有儲能系統輸出功率的總和，通過集中式通信網絡和能量管理方法控制每一儲能系統輸出功率的大小。然而，由于儲能系統是地理分散的，使得構建集中式通信網絡變得非常復雜，而且成本較高、抗擾性較差。尋找一種不依賴于復雜的通信網絡、能夠提高系統運行魯棒性的功率控制方法，以代替現有的功率控制方法，實現儲能群輸出功率的高效管理，便成為了目前亟需解決的問題。

發明內容

為解決上述問題，本發明提出一種基于分布式非線性協同控制器的儲能群功率控制方法。本發明針對含有大量儲能系統的儲能群，基于非線性理論和網絡控制方法，建立每個儲能系統以及儲能群輸出功率的控制方法，從而達到提高通信系統魯棒性、實現儲能群功率精確、穩定控制的目的。

本發明的技術方案采用如下步驟，如圖1所示：

1)對儲能群輸出有功功率的參考值與實際值經過非線性誤差控制器處理得到所有儲能系統的輸出電流的參考值；

2)建立連接儲能群內部所有儲能系統的通信網絡；

3)利用分布式非線性協同控制器控制每一個儲能系統使所有儲能系統的輸出電流的實際值趨近于參考值。

所述步驟1)中，所有儲能系統的輸出電流的參考值通過以下公式的非線性誤差控制器得到：

其中，為第i個儲能系統的輸出電流參考值，i＝1,2,…,n，n為儲能群中包含的儲能系統的數量；P^*、P分別為儲能群輸出有功功率的參考值與實際值，e為自然指數，λ為調節因子。

所述步驟2)中，對于儲能群內部的每一個儲能系統，將該儲能系統通過通信線路與其實際距離最近的其他一個或者多個儲能系統連接，從而將儲能群所有的儲能系統連接形成通信網絡，通信網絡表示為：