[發(fā)明專利]一種基于自適應(yīng)魯棒控制的多源微電網(wǎng)頻率協(xié)調(diào)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810548373.0
• 申請日: 2018-05-31
• 公開（公告）號: CN108711859B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 米陽;何星瑭;韓云昊;李振坤;符楊;宋根新;季亮;楊興武;陳鑫
• 申請（專利權(quán)）人: 上海電力學(xué)院
• 主分類號: H02J3/06
• 分類號: H02J3/06;H02J3/24
• 代理公司: 上海科盛知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 葉敏華

1.一種基于自適應(yīng)魯棒控制的多源微電網(wǎng)頻率協(xié)調(diào)方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

1)構(gòu)建包含多組光伏系統(tǒng)、柴油機系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)及多種類型的負荷的多源微電網(wǎng)系統(tǒng)；

2)設(shè)定光伏系統(tǒng)的調(diào)頻功率，獲取頻率偏差閾值；光伏系統(tǒng)的調(diào)頻功率ΔP_R的表達式為：

式中，ΔP_PV為光伏系統(tǒng)的實際輸出功率，S_N為光照強度，為光伏調(diào)頻功率比；

第i個光伏系統(tǒng)的實際輸出功率的表達式為：

式中，ΔP_Mi、P_i分別為第i個光伏系統(tǒng)實際輸出的最大功率和額定輸出功率，P_t為所有參與頻率調(diào)節(jié)的光伏系統(tǒng)額定總功率，K_pV為光伏系統(tǒng)功頻靜態(tài)特性系數(shù)，Δf_th為頻率偏差閾值；

頻率偏差閾值Δf_th的表達式為：

其中，頻率偏差閾值滿足：

式中，ΔP_R為光伏系統(tǒng)的調(diào)頻功率；

光伏調(diào)頻功率比的表達式為：

3)根據(jù)頻率協(xié)調(diào)方法，使光伏系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)根據(jù)頻率偏差閾值協(xié)調(diào)運行，參與多源微電網(wǎng)系統(tǒng)的頻率一次調(diào)節(jié)；

以柴油機系統(tǒng)作為主要調(diào)頻系統(tǒng)，同時優(yōu)先通過光伏系統(tǒng)主動參與頻率一次調(diào)節(jié)；當光伏系統(tǒng)調(diào)頻功率輸出達到最大值時，儲能系統(tǒng)開始動作調(diào)節(jié)超過頻率偏差閾值的頻率偏差量，實現(xiàn)多源微電網(wǎng)系統(tǒng)的頻率一次調(diào)節(jié)；

4)基于柴油機系統(tǒng)構(gòu)建滑模負荷頻率控制器；具體包括以下步驟：

401)建立含有不確定參數(shù)和源荷隨機擾動集合項的柴油機系統(tǒng)的狀態(tài)模型，柴油機系統(tǒng)的狀態(tài)模型為：

其中：

d(t)＝[ΔP_d(t)+ΔP_PV(t)+ΔP_B(t)-ΔP_L(t)]

式中，K_p為電力系統(tǒng)增益，T_p為電力系統(tǒng)時間常數(shù)，T_g為調(diào)速器時間常數(shù)，T_t為柴油機時間常數(shù)，R為柴油機系統(tǒng)的調(diào)速系數(shù)，K_ε為積分控制增益，ΔX_d(t)為調(diào)速器閥門位置變化量，ΔP_d(t)為柴油機系統(tǒng)輸出功率變化量，ΔP_B(t)為蓄電池儲能系統(tǒng)有功功率變化量，ΔP_L(t)為多源微電網(wǎng)的負荷變化量，Δf(t)為多源微電網(wǎng)的頻率偏差量，ΔP_PV(t)為光伏系統(tǒng)的實際輸出功率變化量，ΔE(t)為積分控制變化量；

402)定義M(x,t)＝ΔAx(t)+ΔBu(t)+(F+ΔF)d(t)作為系統(tǒng)不確定參數(shù)和源荷隨機擾動的集合項，將狀態(tài)方程改寫為：

式中，u(t)為自適應(yīng)律；

403)根據(jù)含有不確定性和擾動性集合項的狀態(tài)模型，設(shè)計積分型滑模面和自適應(yīng)律，求解控制變量；

5)將滑模負荷頻率控制器輸出指令作為柴油機系統(tǒng)二次頻率調(diào)整的補償量，結(jié)合頻率協(xié)調(diào)方法完成頻率協(xié)調(diào)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于自適應(yīng)魯棒控制的多源微電網(wǎng)頻率協(xié)調(diào)方法，其特征在于，設(shè)計積分型滑模面g(t)滿足方程：

g(t)＝Cx(t)-∫C(A-BH)x(τ)dτ

式中，C和H分別為具有適當維數(shù)的常數(shù)矩陣。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于自適應(yīng)魯棒控制的多源微電網(wǎng)頻率協(xié)調(diào)方法，其特征在于，積分型滑模面g(t)的存在條件為：

式中，σ為非負常數(shù)，sgn(*)為符號函數(shù)，為不確定參數(shù)和源荷隨機擾動的集合項M(x,t)的估計值。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于自適應(yīng)魯棒控制的多源微電網(wǎng)頻率協(xié)調(diào)方法，其特征在于，自適應(yīng)律u(t)的表達式為：

式中，ξ為一個常數(shù)，其滿足||M(x,t)||＜ξ。