[發(fā)明專利]一種多母線微電網(wǎng)的分布式控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110193948.3
• 申請日: 2021-02-20
• 公開（公告）號: CN112968469A
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 方輝;謝剛文;張友強(qiáng);彭合;寧仲凱;汪誠;周敬森;朱晟毅;肖強(qiáng);向紅吉;余亞南;馬興;李俊杰;宮林
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)重慶市電力公司電力科學(xué)研究院;國家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/24
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 賀春林

本發(fā)明公開了一種多母線微電網(wǎng)的分布式控制方法，包括以下步驟：構(gòu)建多個結(jié)構(gòu)完全相同的分布式發(fā)電子系統(tǒng)#1～#p，每個分布式發(fā)電子系統(tǒng)包含n個單母線分布式電源#m,1～#m,nm(m＝1,2,...,p)和一個集總負(fù)載；將n個單母線分布式電源#m,1～#m,nm(m＝1,2,...,p)分別通過功率轉(zhuǎn)換器和LC輸出濾波器連接到公共母線上。本發(fā)明不僅簡化了算法設(shè)計，而且降低了控制實現(xiàn)的通信要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于分布式綜合電源系統(tǒng)及其先進(jìn)控制領(lǐng)域，具體為一種多母線微電網(wǎng)的分布式控制方法。

背景技術(shù)

微電網(wǎng)由于慣性減小，不確定性增加，難以控制。在之前的研究中，利用并聯(lián)不間斷電源(ups)對微電網(wǎng)的一個子系統(tǒng)—單母線多分布式電力系統(tǒng)的控制進(jìn)行了研究。在過去的幾十年里，對這類系統(tǒng)提出了許多控制策略。第一種解決方案需要分布式電源之間的通信，包括集中控制、主從控制、循環(huán)鏈控制等。由于通信系統(tǒng)的缺陷，通信的要求不僅降低了靈活性，而且也降低了可靠性。為了減少通信需求，引入了下垂控制，這是目前最流行的微電網(wǎng)分散控制解決方案。然而，下垂控制策略仍然是基于靜態(tài)比例規(guī)則的，并且存在響應(yīng)速度低和靜態(tài)偏差的問題，這對高性能應(yīng)用來說可能是一個問題。盡管有新的算法可用于并聯(lián)ups，但目標(biāo)問題的模型使它們無法用于多總線微電網(wǎng)的應(yīng)用。為了對目標(biāo)廣義微電網(wǎng)實現(xiàn)良好的控制性能，需要開發(fā)具有高級主控制算法的新型分層控制方案。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供了一種多母線微電網(wǎng)的分布式控制方法。

為此，本發(fā)明提供一種多母線微電網(wǎng)的分布式控制方法，包括以下步驟：

構(gòu)建多個結(jié)構(gòu)完全相同的分布式發(fā)電子系統(tǒng)#1～#p，每個分布式發(fā)電子系統(tǒng)包含n個單母線分布式電源#m,1～#m,n_m(m＝1,2,...,p)和一個集總負(fù)載；

將n個單母線分布式電源#m,1～#m,n_m(m＝1,2,...,p)分別通過功率轉(zhuǎn)換器和LC輸出濾波器連接到公共母線上。

本發(fā)明所提供的一種多母線微電網(wǎng)的分布式控制方法，具體步驟為：拓?fù)鋯栴}公式化、頂層控制、底層控制、控制器開發(fā)及穩(wěn)定性分析；

所述拓?fù)鋯栴}公式化具體為：建立由n個分布式電源組成的第p個子系統(tǒng)的狀態(tài)平均模型為式(1)

式(1)中，v_p,o為母線電壓，v_p,q和i_p,q分別為第q個分布式電源LC濾波器的輸出電壓和輸入電流，i_p,oq為輸出電流，R_p,q、L_p,q和C_p,q是第q個LC濾波器的寄生電阻、濾波電感和濾波電容。

所述頂層控制具體為：

母線電壓頻率的參考值表示為式(2)

式(2)中，f_rate為標(biāo)稱頻率，P_p是第p個子系統(tǒng)的發(fā)電功率，η_p是第p個子系統(tǒng)的主動下垂斜率；

母線電壓的參考值為式(3)

式(3)中δ_p為第p個子系統(tǒng)母線電壓的相位角。

所述底層控制具體為：