[發(fā)明專利]考慮經濟性的交流微電網(wǎng)分布式事件驅動的頻率控制方法

有效

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• 申請日: 2018-08-22
• 公開（公告）號: CN110858718B
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發(fā)明（設計）人: 李忠文;程志平;梁靜;高金峰;董亮輝
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: H02J3/34
• 分類號: H02J3/34;H02J3/48
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 王倩

本發(fā)明涉及考慮經濟性的交流微電網(wǎng)分布式事件驅動的頻率控制方法，包括以下步驟；設計各發(fā)電單元的發(fā)電成本微增率分布式更新規(guī)則；設計算法相關控制參數(shù)選取規(guī)則；設計事件觸發(fā)條件；設計采樣和分布式控制的時間間隔；各發(fā)電單元通過調整各發(fā)電單元有功功率參考到最優(yōu)值，實現(xiàn)交流微電網(wǎng)分布式經濟調度和頻率恢復控制。本發(fā)明通過同時實現(xiàn)微電網(wǎng)經濟調度和頻率恢復控制，縮小了大時間尺度的優(yōu)化調度與小時間尺度的頻率控制的隔閡，從而提高了微電網(wǎng)系統(tǒng)運行效率。通過設計簡單的事件驅動的通信策略，只有狀態(tài)變量與當前參考值誤差較大時才與鄰居智能體通信，從而降低了算法實施的通信成本。

技術領域

本發(fā)明涉及一種用于交流微電網(wǎng)經濟調度和頻率恢復控制的分布式事件驅動的控制方法，屬于微電網(wǎng)技術領域。

背景技術

與傳統(tǒng)基于化石能源的電力系統(tǒng)相比，微電網(wǎng)有利于本地消納新能源發(fā)電，并具有環(huán)境友好，高可靠性等優(yōu)點。因此，近年來微電網(wǎng)的研究受到了越來越多的關注。傳統(tǒng)微電網(wǎng)采用分層控制策略，即第一層為本地控制層(包括下垂控制、電壓和電流控制，時間尺度為毫秒級)，第二層為自動發(fā)電控制和自動電壓控制(用于恢復微電網(wǎng)的電壓和頻率偏差，時間尺度為秒級)，第三層為經濟調度(用于在各分布式電源間最優(yōu)分配有功功率，時間尺度為分鐘級)。傳統(tǒng)控制策略多采用集中式控制方式，靈活性差，容易受到單點故障影響，并且不易滿足即插即用的需求。此外，傳統(tǒng)控制方式針對各層控制任務單獨設計實現(xiàn)，然而，第二層控制與第三層控制間存在較大時間隔閡，很難進一步提高微電網(wǎng)的運行效率。

發(fā)明內容

本發(fā)明針對上述現(xiàn)有技術的不足，提供了一種用于交流微電網(wǎng)經濟調度和頻率恢復控制的分布式事件驅動的控制方法。

本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：考慮經濟性的交流微電網(wǎng)分布式事件驅動的頻率控制方法，為交流微電網(wǎng)中每個參與頻率調節(jié)的發(fā)電單元配置一個智能體，智能體之間構成通信拓撲，使任意一個智能體故障時其余智能體構成的網(wǎng)絡仍然是全聯(lián)通的，且通過相鄰智能體之間的通信和迭代計算實現(xiàn)交流微電網(wǎng)經濟調度和頻率恢復控制。

考慮經濟性的交流微電網(wǎng)分布式事件驅動的頻率控制方法，包括以下步驟：

1)建立各發(fā)電單元的發(fā)電成本微增率分布式更新算法，用于以分布式方式求解各發(fā)電單元的有功功率最優(yōu)參考值；

2)設定各發(fā)電單元輸出參數(shù)的采樣頻率和發(fā)電成本微增率分布式更新算法的更新頻率；

3)更新各發(fā)電單元的有功功率最優(yōu)參考值，將該最優(yōu)參考值下達到各發(fā)電單元調整各自的輸出有功功率到該有功功率最優(yōu)參考值，實現(xiàn)交流微電網(wǎng)分布式經濟調度和頻率恢復控制。

所述步驟1)包括以下步驟：

2-1)建立下垂控制型發(fā)電單元模型，如下式所示：

其中，f_i^k為第i個發(fā)電單元在第k個時間區(qū)間的頻率參考值，f_o為微電網(wǎng)系統(tǒng)標稱頻率，和分別為第i個發(fā)電單元在第k次迭代時輸出有功功率的測量值和參考值，mp_i為第i個發(fā)電單元的有功-頻率下垂因子；

2-2)建立最優(yōu)負荷分配優(yōu)化模型，如下式所示：

其中，C_cost為微電網(wǎng)所有發(fā)電單元的發(fā)電成本，為第i個發(fā)電單元的發(fā)電成本函數(shù)，a_i、b_i、c_i分別為第i個發(fā)電單元的發(fā)電成本函數(shù)的系數(shù)，p_i為第i個發(fā)電單元的當前輸出功率；p_refi代表第i個發(fā)電單元的最優(yōu)負荷分配參考值，p_i和分別代表第i個發(fā)電單元的輸出功率的下限和上限，p_Load代表直流微電網(wǎng)中的負荷需求；n為發(fā)電單元個數(shù)；