[發(fā)明專利]基于分布式單向通訊方式的微電網精確無功功率分配方法

有效

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• 申請日: 2020-06-10
• 公開（公告）號: CN111463839B
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發(fā)明（設計）人: 陳家偉;侯帥丞;方覓;黃智勇;張財志
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: H02J3/50
• 分類號: H02J3/50;H02J3/38;H02J13/00
• 代理公司: 重慶信航知識產權代理有限公司 50218
• 代理人: 吳彬

1.一種基于分布式單向通訊方式的微電網精確無功功率分配方法，微電網內的各臺分布式發(fā)電單元的控制部分均包括控制器，其特征在于：微電網內的各臺分布式發(fā)電單元的控制部分均還包括通訊層和第二層補償函數；

在各臺分布式發(fā)電單元內：通訊層將上一臺分布式發(fā)電單元的無功功率和無功下垂系數輸入第二層補償函數進行處理，第二層補償函數將處理得到的虛擬阻抗值發(fā)送給主控制器，主控制器由下垂控制和虛擬阻抗值分配無功功率；

微電網內的各臺分布式發(fā)電單元通過第二層補償函數調節(jié)各自的虛擬阻抗值，所述第二層補償函數為：

所述第二層補償函數中：j為分布式發(fā)電單元的序號，j＝2,3,…,k，當j＝1時，j-1＝2；V_vdj為電壓環(huán)d軸參考變化量；V_vqj為電壓環(huán)q軸參考變化量；I_odj為d軸輸出電流；I_oqj為q軸輸出電流；ω_j為輸出角頻率；R_vj為虛擬電阻；L_vj為預設虛擬感抗；△L_vj為自適應虛擬感抗；k_p為自適應無功調整比例系數；k_i為自適應無功調整積分系數；Q_j為無功功率；n_j為無功下垂系數；s為拉普拉斯算子；

在微電網內各臺分布式發(fā)電單元之間的通信機制如下：

第一臺分布式發(fā)電單元通過其通訊層向第二臺分布式發(fā)電單元發(fā)送其無功功率和無功下垂系數信息，第二臺分布式發(fā)電單元通過其通訊層向第三臺分布式發(fā)電單元發(fā)送其無功功率和無功下垂系數信息，依次類推，每臺分布式發(fā)電單元通過通訊層將其無功功率和無功下垂系數信息發(fā)送給下一臺分布式發(fā)電單元的通訊層；所述第二臺分布式發(fā)電單元通過其通訊層還向第一臺分布式發(fā)電單元發(fā)送其無功功率和無功下垂系數信息；從第三臺分布式發(fā)電單元開始的無功功率分配不均衡都會傳遞到第一臺和第二臺分布式發(fā)電單元，而第一臺和第二臺分布式發(fā)電單元相互調節(jié)以保證總是按無功下垂系數分配無功功率，最終實現全局精確無功功率分配；

當某臺分布式發(fā)電單元因故障不能運行而需要脫離微電網的交流母線時，分四種情況處理：

當該臺因故障不能運行的分布式發(fā)電單元不是第一臺、不是第二臺和不是最后一臺時，上一臺分布式發(fā)電單元的通訊層跳過該出現故障的分布式發(fā)電單元，和下一臺分布式發(fā)電單元的通訊層相連；

當該臺因故障不能運行的分布式發(fā)電單元為第一臺時，第三臺分布式發(fā)電單元除向第四臺分布式發(fā)電單元發(fā)送其無功功率和無功下垂系數信息外，還向第二臺分布式發(fā)電單元發(fā)送其無功功率和無功下垂系數信息；

當該臺因故障不能運行的分布式發(fā)電單元為第二臺時，第三臺分布式發(fā)電單元和第一臺分布式發(fā)電單元相互發(fā)送各自無功功率和無功下垂系數信息；

當該臺因故障不能運行的分布式發(fā)電單元為最后一臺時，直接將最后一臺分布式發(fā)電單元脫離微電網的交流母線即可；

當某臺通訊故障的分布式發(fā)電單元因微電網功率需求不能脫離微電網的交流母線時，分以下四種情況處理：

當該臺通訊故障的分布式發(fā)電單元不是第一臺、不是第二臺和不是最后一臺時，該臺分布式發(fā)電單元以出現通訊故障前的通訊信息繼續(xù)運行，其上一臺分布式發(fā)電單元的通訊層跳過該出現通訊故障的分布式發(fā)電單元，和下一臺分布式發(fā)電單元的通訊層相連；

若該臺通訊故障的分布式發(fā)電單元為第一臺時，第三臺分布式發(fā)電單元還需向第二臺分布式發(fā)電單元發(fā)送其無功功率和無功下垂系數信息，第一臺分布式發(fā)電單元以出現通訊故障前的通訊信息繼續(xù)運行；

若該臺通訊故障的分布式發(fā)電單元為第二臺時，第三臺分布式發(fā)電單元和第一臺分布式發(fā)電單元相互發(fā)送各自無功功率和無功下垂系數信息，第二臺分布式發(fā)電單元繼續(xù)以出現通訊故障前的通訊信息運行；

若該臺因故障不能運行的分布式發(fā)電單元為最后一臺時，最后一臺分布式發(fā)電單元繼續(xù)以出現通訊故障前的通訊信息運行。

2.根據權利要求1所述的基于分布式單向通訊方式的微電網精確無功功率分配方法，其特征在于：當通訊故障的分布式發(fā)電單元通訊恢復時，該分布式發(fā)電單元的通訊層和所在位置處的上下兩臺分布式發(fā)電單元的通訊層相連。