[發(fā)明專利]混聯(lián)風(fēng)光微電網(wǎng)快速頻率響應(yīng)分布式協(xié)調(diào)控制方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110082360.0
• 申請日: 2021-01-21
• 公開（公告）號: CN112769149B
• 公開（公告）日: 2022-10-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張禎濱;歐路利可·巴巴悠米;李真;胡存剛
• 申請（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 祖之強

1.一種混聯(lián)風(fēng)光微電網(wǎng)快速頻率響應(yīng)分布式協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于：包括以下步驟：

獲取各分布式能源的運行狀態(tài)數(shù)據(jù)；

利用得到的運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，根據(jù)模型預(yù)測控制算法得到總的最優(yōu)功率輸入；

通過最大額定功率和給定時間的充電狀態(tài)，在微電網(wǎng)中的所有分布式能源上分配總的最優(yōu)功率輸入；

具體的，利用容量協(xié)同控制計算下一個時間步長每個分布式能源的功率輸入貢獻(xiàn)，利用充電狀態(tài)協(xié)同控制計算得到儲能系數(shù)，結(jié)合電池和超級電容器存儲的充放電效率，得到每個分布式能源的最終功率輸入貢獻(xiàn)；

包括：

確定每個分布式能源的貢獻(xiàn)，使得其中，ΔP_ct表示微電網(wǎng)中所有分布式能源DER用來調(diào)節(jié)頻率所需的總最優(yōu)功率，P_ci表示第i個分布式能源DER的功率輸入貢獻(xiàn)，N表示微電網(wǎng)中分布式能源的個數(shù)；

每個分布式能源的貢獻(xiàn)遵循兩個規(guī)則：

每個分布式能源DER將按其最大額定值分配功率；

每個分布式能源DER將按其當(dāng)前的充電狀態(tài)分配功率；

上述兩個規(guī)則分別由容量協(xié)同控制和充電狀態(tài)協(xié)同控制體現(xiàn)；

所述容量協(xié)同控制為下一個時間步長每個分布式能源DER提供的功率輸入貢獻(xiàn)所述充電狀態(tài)協(xié)同控制提供儲能系數(shù)利用這兩個參數(shù)，確定每個分布式能源DER在k時刻的功率輸入貢獻(xiàn)其中，k代表數(shù)字采樣時刻，t代表時間；η_i為電池和超級電容器存儲的充放電效率；

VSG逆變器控制中的功率輸入貢獻(xiàn)用于控制每個分布式能源中的逆變器，每個分布式能源中，電池控制器MPC_bat確保電池僅為負(fù)載功率ΔP_L的微小變化提供能量，而超級電容器控制器MPC_u/c確保超級電容器為調(diào)節(jié)負(fù)載功率ΔP_L的較大變化提供功率；

所述容量協(xié)同控制，具體為：

其中，γ_i，γ_j是與已安裝的最大存儲容量成比例的加權(quán)系數(shù)，服從即，所有分布式能源在采樣時間的輸入功率之和等于總初始輸入功率，P_{x_max}代表DER_x的最大額定功率，其中x∈[i,j]；利用容量協(xié)同控制，使得每個分布式能源的輸入功率貢獻(xiàn)與其額定容量成正比；

所述充電狀態(tài)協(xié)同控制，具體為：利用充電狀態(tài)協(xié)同控制，每個分布式能源僅需要相鄰分布式能源的充電狀態(tài)信息，得到微電網(wǎng)系統(tǒng)范圍中所有分布式能源的平均充電水平，系統(tǒng)平均充電狀態(tài)基于觀測器設(shè)計：

其中，τ表示積分參數(shù)，N_i是節(jié)點i的所有鄰居的集合，a_ij是鄰接矩陣的第(i,j)個元素，將基于代價的存儲參與系數(shù)定義為：

即，當(dāng)某一分布式能源的充電狀態(tài)大于在某一節(jié)點處觀察到的平均充電狀態(tài)時，此分布式能源提供功率輸入，否則它不提供任何功率；

每個分布式能源的最終功率輸入貢獻(xiàn)為：P_ci＝ΔP_iβ_i/η_i，其中，η_i為電池和超級電容器存儲的充放電效率，ΔP_i為根據(jù)容量協(xié)同控制方式得到的第i個分布式能源的功率輸入貢獻(xiàn)。

2.如權(quán)利要求1所述的混聯(lián)風(fēng)光微電網(wǎng)快速頻率響應(yīng)分布式協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于：

根據(jù)模型預(yù)測控制算法得到使得頻率和頻率變化率維持在上限和下限范圍內(nèi)的總的最優(yōu)功率輸入。