[發(fā)明專利]考慮母線電壓約束的多母線直流微電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110156859.1
• 申請(qǐng)日: 2021-02-05
• 公開（公告）號(hào): CN112510673B
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓華;陳欣宇;柳張杰;孫堯;粟梅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J1/00
• 分類號(hào): H02J1/00;H02J1/10;H02J1/08
• 代理公司: 長(zhǎng)沙智路知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 43244
• 代理人: 張毅

本發(fā)明提供了一種考慮母線電壓約束的多母線直流微電網(wǎng)分布式經(jīng)濟(jì)調(diào)度控制方法，該方法在保障母線電壓質(zhì)量的同時(shí)，盡可能降低總發(fā)電成本。通過對(duì)動(dòng)態(tài)一致性算法進(jìn)行改進(jìn)，來(lái)解決基于動(dòng)態(tài)一致性的經(jīng)濟(jì)調(diào)度算法中的多母線電壓約束。本系統(tǒng)為分布式控制系統(tǒng)，對(duì)應(yīng)于各個(gè)微源的控制裝置僅通過本地信息和鄰居信息就能夠?qū)崿F(xiàn)全局發(fā)電成本的降低和母線電壓的恢復(fù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及及微電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及一種考慮多母線直流微電網(wǎng)母線電壓約束的分布式經(jīng)濟(jì)調(diào)度控制方法。

背景技術(shù)

隨著人們對(duì)能源可持續(xù)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)意識(shí)的不斷提高，微電網(wǎng)技術(shù)得到了大力發(fā)展。相比交流微電網(wǎng)，直流微電網(wǎng)不存在頻率偏差，無(wú)功補(bǔ)償與多級(jí)功率轉(zhuǎn)換等問題。其線路功率傳輸能力強(qiáng)，供電可靠性高以及網(wǎng)絡(luò)損耗小等優(yōu)點(diǎn)，讓直流微電網(wǎng)成為了日后發(fā)展的趨勢(shì)。

在直流微電網(wǎng)中，經(jīng)濟(jì)調(diào)度是一個(gè)核心的問題。目前針對(duì)經(jīng)濟(jì)調(diào)度的控制策略都依賴于高帶寬集中式通訊，而隨著微源數(shù)目增多，一方面通訊帶寬成本也會(huì)不斷增加，另一方面通訊丟包、失敗等情況將會(huì)大大降低系統(tǒng)魯棒性。因此，采用分布式通信控制的經(jīng)濟(jì)調(diào)度將極大程度減少通訊成本，提高供電可靠性。

然而，目前采用分布式通信控制的經(jīng)濟(jì)調(diào)度方法存在以下問題:在線路阻抗未知的情況下，無(wú)法解決多母線直流微電網(wǎng)分布式經(jīng)濟(jì)調(diào)度中的母線電壓約束與經(jīng)濟(jì)調(diào)度的協(xié)調(diào)問題。

發(fā)明內(nèi)容

(一)要解決的技術(shù)問題

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種考慮母線電壓限制的多母線直流微電網(wǎng)分布式經(jīng)濟(jì)調(diào)度控制方法，所述控制方法能有效解決基于動(dòng)態(tài)一致性的分布式經(jīng)濟(jì)調(diào)度的多母線電壓限制問題，且具有較高的母線電壓恢復(fù)能力與魯棒性，且支持微源的即插即用，通過軟件即可實(shí)現(xiàn)該方法。

(二)技術(shù)方案

本發(fā)明為克服上述問題或者至少部分地解決上述問題，提供一種考慮母線電壓約束的多母線直流微電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度控制方法，該控制方法包括如下步驟：

步驟S1：建立具有m條直流母線的微電網(wǎng)動(dòng)態(tài)經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型，將直流微電網(wǎng)中的發(fā)電單元DG分為兩種類型，燃油發(fā)電機(jī)PDG與新能源發(fā)電機(jī)RDG，距離第i條母線最近的PDG為PDG_{i_1}，其余的依次標(biāo)記為PDG_{i_j}，2≤j≤ni，ni為第i條母線上PDG的總數(shù)目。

步驟S2：基于多母線直流微電網(wǎng)網(wǎng)架拓?fù)洌Y(jié)合母線電壓質(zhì)量要求，構(gòu)建考慮約束條件下的動(dòng)態(tài)一致性控制策略，利用動(dòng)態(tài)一致性控制策略對(duì)每個(gè)DG進(jìn)行控制；

所述動(dòng)態(tài)一致性控制策略為：

1)對(duì)于非離母線i最近的PDG_{i_υ}，此時(shí)υ1，其控制方式為：

其中為期望輸出電壓，u_ref為直流母線額定電壓，為PDG_i-υ的一致性補(bǔ)償項(xiàng)，k_λ為積分系數(shù)，N_{i_υ}表示PDG_{i_υ}的鄰居集合，λ_{i_j}為PDG_{i_j}的微增率；

2)對(duì)于離母線i最近的PDG_{i_1}，其控制方式為：

其中k_b，k_u為積分系數(shù),N_i表示第i條母線的鄰居集，分別為PDG_{i_1}的母線交互補(bǔ)償項(xiàng)與母線電壓補(bǔ)償項(xiàng)，T_i為第i條母線的一致性變量，f(u_pcc)與g(u_pcc)為變量為u_pcc的函數(shù)，其表達(dá)式如下：