[發明專利]一種基于分布式二層控制的孤島式交流微電網頻率恢復及功率最優分配方法

有效

• 申請號: 202011487721.1
• 申請日: 2020-12-16
• 公開（公告）號: CN112671034B
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: 郭方洪;李赫;董輝;張文安;周丹
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/48
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241
• 代理人: 王利強

1.一種基于分布式二層控制的孤島式交流微電網頻率恢復及功率最優分配方法,其特征在于，所述方法包括以下步驟：

步驟1)，建立交流微電網系統模型

基于下垂控制策略，獲得交流微電網輸出頻率表達式如式(1)所示：

其中τ_P為濾波時間常數，ω為輸出頻率，ω^d為頻率設定值，k_P為下垂系數，P為輸出有功功率，P^d為輸出有功功率設定值；

步驟2)，當微電網運行在孤島模式時，采集當前系統的運行數據，確定控制目標，過程如下：

2.1)首先，為解決下垂功能導致的頻率偏差，實現頻率跟蹤目標，定義頻率鄰域跟蹤誤差定義為式(2)所示：

其中ω_i為第i個DG的輸出頻率，ω_j為第j個DG的輸出頻率，ω^ref為基準頻率，為第i個DG的頻率固定增益系數；

2.2)為優化輸出有功功率分配，實現功率精確按需分配，定義最優有功功率分配誤差，如式(3)所示：

其中P_i為第i個DG的輸出有功功率，P_j為第j個DG的輸出有功功率，χ_i為第i個DG的有功功率分配比，χ_j為第j個DG的有功功率分配比；

步驟3)構建分布式二層控制器如式(4)所示：

e^ω＝(L_c+G)(ω-ω^ref)，e^P＝L_cχ^-1P

其中為控制器增益系數，L_c為微電網網絡通信拉普拉斯矩陣，G為頻率誤差系數，χ為有功功率分配比；

步驟4)將底層下垂模型作為被控對象，將基于比例積分的分布式二層控制器應用于被控對象，實現頻率恢復。

2.按照權利要求1所述的基于分布式二層控制的孤島式交流微電網頻率恢復及功率最優分配方法，其特征在于，所述步驟3)中，采用頻率誤差項及功率分配誤差項進行構建比例積分控制器，從而達到消除頻率偏差以及功率按需分配的目的，在改變負載或DG等擾動下，控制系統仍能較好響應擾動，并消除擾動影響。