[發明專利]一種智能電網暫態穩定分布式自適應控制方法

在審

• 申請號: 202110452738.1
• 申請日: 2021-04-26
• 公開（公告）號: CN113131533A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 陳世明;羅添輝
• 申請（專利權）人: 華東交通大學
• 主分類號: H02J3/48
• 分類號: H02J3/48;H02J3/28;H02J3/24
• 代理公司: 南昌市平凡知識產權代理事務所 36122
• 代理人: 姚伯川

一種智能電網暫態穩定分布式自適應控制方法，將整個智能電網看成一個可控的非線性多智能體系統，利用拓撲建模確定每臺發電機的鄰居發電機，并設置各發電機之間的通信權重，從而確定系統的參數矩陣；建立智能電網的動力學模型，定義各臺同步發電機與其鄰居發電機之間的相對功角以及相對轉速，隨后設計各臺同步發電機的領導跟隨一致性誤差；利用本地發電機與其鄰居發電機之間的相對功角以及相對轉速信息設計分布式自適應控制器，通過調節外部儲能裝置的功率輸出進行有功調節，以漸近消除所有同步發電機的偏差，使得系統恢復穩定。本發明利用代數圖論對智能電網進行拓撲建模，該建模方法適用于所有智能電網。

技術領域

本發明涉及一種智能電網暫態穩定分布式自適應控制方法，屬智能電網控制技術領域。

背景技術

智能電網的發展使其穩定控制問題日趨重要，其中暫態穩定控制是穩定控制研究的重中之重，所以備受電力學術界與工業界的關注。發電機的勵磁控制和水/汽門開度控制是比較經典的方法，所設計的控制器包括有非線性勵磁控制器、自適應勵磁控制器、非線性自適應控制器、分散協調控制器。除了以上兩種方法外，還有統一潮流控制、靜止同步串聯補償器控制等方法。

近年來，在控制回路中引入儲能裝置來實現智能電網暫態穩定控制是一種新的研究思路。儲能裝置具有快速動作的特點，通過調節吸收或注入到發電機母線的功率大小來保持功率平衡，以快速抑制電網遭受擾動后的頻率振蕩。Mercier P,Cherkaoui R(Optimizing a battery energy storage system for frequency control applicationin an isolated power system.IEEE Transactions on Power Systems,2009)等較早開始研究儲能裝置來解決暫態穩定控制問題，通過優化電池儲能裝置來提高系統的穩定性。Kawabe K,Yokoyama A(Improvement of transient stability and short-term voltagestability by rapid control of batteries on EHV network in powersystems.Electrical Engineering in Japan,2014)等通過結合電池儲能裝置和STATCOM裝置來實現電網的廣域控制。Andreasson M,Dimarogonas D V(Distributed control ofnetworked dynamical systems:static feedback and integral action andconsensus.IEEE Transactions on Automatic Control,2014)等提出一種分布式一致比例積分(consistent proportional integral,CPI)控制器，通過控制分布式儲能裝置的功率輸出大小來調節電網頻率。由于儲能裝置的容量有限，而以上研究沒有考慮儲能裝置受最大輸出容量限制的情況。