[發(fā)明專利]一種并-離網(wǎng)平滑切換與離網(wǎng)滾動優(yōu)化調(diào)度方法、設備及介質(zhì)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110447344.7
• 申請日: 2021-04-25
• 公開（公告）號: CN113328429B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發(fā)明（設計）人: 李欣然;劉小龍;盧穎華;羅真;孟婭;劉志譜;楊徉
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/12;H02J3/14;H02J3/28;H02J3/46
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所(普通合伙) 43114
• 代理人: 熊開蘭

本發(fā)明公開了一種并?離網(wǎng)平滑切換與離網(wǎng)滾動優(yōu)化調(diào)度方法、設備及介質(zhì)，方法包括：以儲能高倍率特性為約束條件，確定每次切負荷量最小限值；切負荷時，根據(jù)動態(tài)PQ控制調(diào)整從儲能出力；基于儲能高倍率特性約束條件與動態(tài)PQ控制確定并?離網(wǎng)平滑切換策略；基于模型預測控制構建離網(wǎng)滾動調(diào)度模型，使用構建的離網(wǎng)滾動調(diào)度模型計算控制指令；利用低通濾波算法將離網(wǎng)滾動調(diào)度模型計算出的控制指令進行濾波，將高、低頻分量分別分配給PQ儲能和燃氣機，最終完成離網(wǎng)滾動優(yōu)化調(diào)度。本發(fā)明不但能保證切負荷過程中電壓始終維持在較高水平并實現(xiàn)平滑過渡，而且可避免因燃氣機爬坡約束而導致出力調(diào)整不及時的問題，提高離網(wǎng)穩(wěn)定運行能力。

技術領域

本發(fā)明屬于微電網(wǎng)技術領域，具體涉及一種并-離網(wǎng)平滑切換與離網(wǎng)滾動優(yōu)化調(diào)度方法、設備及介質(zhì)。

背景技術

微電網(wǎng)并網(wǎng)-離網(wǎng)兩種狀態(tài)的平滑切換可以保證微網(wǎng)內(nèi)重要負荷的可靠供電，具有重要的研究意義。由于離網(wǎng)瞬間失去了電網(wǎng)支撐，電壓頻率下降，需要切除部分負荷達到功率平衡。一次性切除負荷能夠讓電壓盡快恢復到額定值。但是該方法只能粗略的估計切負荷量，切負荷量過大時會導致切除瞬間電能過剩，引起較大過電壓，影響設備的安全運行。分多步切負荷時，有一定時間對切負荷量做調(diào)整，電能過剩相對較小，因此引起的過電壓相對較小。但是該方法恢復系統(tǒng)電壓的時間較長，同樣會影響設備的正常運行。

除了降低并-離網(wǎng)切換過程的暫態(tài)影響外，切換后如何保證微電網(wǎng)穩(wěn)定運行也具有重要研究意義。模型預測控制(model predictive control，MPC)是近年來被廣泛研究和運用的一種先進控制策略。雖然MPC具有前瞻性，但是，由于MPC算法本身的限制，難以有效識別源荷波動的不同頻段，因此無法進一步分離出高低頻段波動給具有不同響應特性的電源。低通濾波算法可以有效將高低頻分離，雖然濾波后帶有一定的遲滯效應，但是結合MPC算法可提前一到幾個控制周期得到控制量，做到提前優(yōu)化控制，從而有效消除延時的影響。

發(fā)明內(nèi)容

基于目前微電網(wǎng)并網(wǎng)-離網(wǎng)切換存在的技術問題，本發(fā)明提出一種并-離網(wǎng)平滑切換與離網(wǎng)滾動優(yōu)化調(diào)度方法、設備及介質(zhì)，保證切負荷過程中電壓始終維持在較高水平并實現(xiàn)平滑過渡，可避免因燃氣機爬坡約束而導致出力調(diào)整不及時的問題，提高離網(wǎng)穩(wěn)定運行能力。

為實現(xiàn)上述技術目的，本發(fā)明采用如下技術方案：

一種并-離網(wǎng)平滑切換與離網(wǎng)滾動優(yōu)化調(diào)度方法，包括：

以儲能高倍率特性為約束條件，確定每次切負荷量最小限值；

切負荷時，根據(jù)動態(tài)PQ控制調(diào)整從儲能出力；

基于儲能高倍率特性約束條件與動態(tài)PQ控制確定并-離網(wǎng)平滑切換策略；

基于模型預測控制構建離網(wǎng)滾動調(diào)度模型，使用構建的離網(wǎng)滾動調(diào)度模型計算控制指令；

利用低通濾波算法將離網(wǎng)滾動調(diào)度模型計算出的控制指令進行濾波，將高、低頻分量分別分配給PQ儲能和燃氣機，最終完成離網(wǎng)滾動優(yōu)化調(diào)度。

在更優(yōu)的技術方案中，所述儲能高倍率特征約束條件為：

式(1)中，I表示以T為周期的累計切負荷次數(shù)；S_Li表示第i次切負荷的容量，表示周期T內(nèi)的累計切負荷量；分別表示初始時刻VF儲能過載容量和PQ儲能過載容量，x取0時對應最大過載容量分別表示VF儲能和PQ儲能的過載容量；所述VF儲能是指在微電網(wǎng)離網(wǎng)時由PQ儲能切換為VF儲能的主儲能，PQ儲能是指在微電網(wǎng)離網(wǎng)時由PQ控制切換為動態(tài)PQ控制的從儲能。

在更優(yōu)的技術方案中，動態(tài)PQ控制調(diào)整從儲能出力的控制策略為：