[發明專利]一種孤島式微電網電壓和頻率的自適應牽制控制方法

有效

• 申請號: 201910934429.0
• 申請日: 2019-09-29
• 公開（公告）號: CN110768289B
• 公開（公告）日: 2023-09-19
• 發明（設計）人: 程建華;劉萍;羅廣地;楊麗;孫湘鈺;付文歡;董銘濤;董萍
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/24
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• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種孤島式微電網電壓和頻率的自適應牽制控制方法，構造多分布式發電機的孤島式微電網系統；采用通用下垂方程構造孤島式微電網中電壓和頻率的更新方程；采用牽制控制方法為微電網中部分分布式發電機提供參考值；采用自適應控制方法，通過構造每一個分布式電壓、頻率的估計值以及線路阻抗估計值公式，得到精確的電壓和頻率輸出；本發明將自適應控制方法與牽制控制方法進行有效地設計結合，可以在系統具有多個分布式發電機的情況下高效的控制系統工作，并保證系統在不同線阻抗的電路中工作時，無需調整參數便能夠提供精確的電壓和頻率輸出，從而提供可靠、精確的電壓和頻率輸出為外部系統供電。

技術領域

本發明涉及一種自適應牽制控制方法，尤其涉及一種孤島式微電網電壓和頻率的自適應牽制控制方法，屬于自適應控制及微電網系統領域。

背景技術

微電網的電壓和頻率調節在并網模式和孤島模式中都具有重要作用。經典下垂方程由交流電網的電力系統理論推導而來。在感性網絡中，頻率取決于有功功率，電壓取決于無功功率。經典下垂方程的局限性為短暫瞬態的限制、低功耗共享精度和輸出電壓偏差的限制。同時在中壓或低壓微電網中，由于線路之間的電阻和電感分量都不可以忽略，經典下垂方程不能完全反映線路參數。在這樣的情況下，基于經典下垂方程設計的控制器不能夠適應不同線路參數的微電網系統。因此，設計一種能夠適應不同線路參數的控制方法具有很大的實用價值。除此之外，若微電網中配置有多個分布式發電機時，若每一個分布式發電機都需要控制器提供參考值，則會增加控制器的負擔，導致系統達到額定電壓和頻率的時間變長，系統穩定性較低。牽制控制方法可以僅為系統中的某一個或者某幾個分布式發電機提供參考值就可以保證系統穩定運行。因此，將自適應控制方法和牽制控制方法相結合，能夠有效提高系統電壓和頻率的精度，增加系統可靠性，減小控制器負擔。

現有的微電網控制方法種類繁多，其中，在系統中具有多個分布式發電機時，牽制控制能有效降低控制器的運算量，僅需為其中一個或者多個電機提供參考量，系統即可正常工作。Manaffa等人在，《Intelligent?Pinning?Based?Cooperative?Secondary?Controlof?Distributed?Generators?for?Microgrid?in?Islanding?Operation?Mode》(發表于《IEEE?Transactions?on?Power?Systems》，2018年，2期)提出一種牽制控制方法，保證了孤島式微電網系統無需控制所有發電機就可以正常工作。但是該方法夠構造系統誤差模型，是基于假設系統中線阻抗的電阻分量遠大于電感分量而現實的，但是在實際電路中，線阻抗有可能為阻性、中性或者感性，所以使用傳統下垂發錯構造的誤差模型對系統進行控制的方法不具有普適性和自適應性。

發明內容

本發明的目的是為了提供一種計算量小，準確性高的孤島式微電網電壓和頻率的自適應牽制控制方法。

本發明的目的是這樣實現的：

一種孤島式微電網電壓和頻率的自適應牽制控制方法，包括如下步驟：

步驟一：構造多分布式發電機的孤島式微電網系統；

步驟二：采用通用下垂方程構造孤島式微電網中電壓和頻率的更新方程；

步驟三：采用牽制控制方法為微電網中部分分布式發電機提供參考值；

步驟四：采用自適應控制方法，通過構造每一個分布式電壓、頻率的估計值以及線路阻抗估計值公式，得到精確的電壓和頻率輸出。

本發明還包括這樣一些特征：

所述通用下垂方程為：