[發明專利]一種考慮通信延時及拓撲變換的微電網次級控制方法

在審

• 申請號: 202210329402.0
• 申請日: 2022-03-30
• 公開（公告）號: CN114629168A
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 孫偉;林肖;戴宇;李奇越;李帷韜
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J13/00;H02J3/46
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 陸麗莉;何梅生

本發明公開了一種考慮通信延時及拓撲變換的微電網次級控制方法，是綜合考慮節點間的拓撲變換及通信延時，通過確定不同的通信延時影響因子，并獲取微電網系統相鄰節點間的輸出電壓序列，然后采用ARMA模型預測鄰居節點的輸出電壓，以此為基礎建立分布式節點的二次控制模型。本發明能夠使得微電網系統在節點間存在通信延時及拓撲變換的情況下，提高系統的控制協同性，增強系統的控制準確性，加快系統的控制速度，減少通信延時及拓撲變換對微電網系統控制性能帶來的不利影響。

技術領域

本發明涉及微電網分布式控制技術領域，是一種考慮通信延時及拓撲變換的微電網次級控制方法。

背景技術

微電網是將分布式發電(DG)裝置、儲能裝置、負荷等有機組合在一起的小型電力供電單元，并且安裝靈活，可以就近供電，特別適用于大規模分布式小型新能源的利用。而且，微電網還可以有效降低線路損耗，提高能源利用率。微電網作為大電網的有效補充，既可以和大電網并網連接，也可以獨立運行在孤島模式，有效提高供電可靠性和靈活性。作為一種新的電力網絡拓撲形式，微電網在處理新能源發電系統和傳統大電網系統并網連接可靠性等方面具有獨特優勢，受到了越來越廣泛的關注，也是我國電網未來發展的主要方向。

微電網采用分層控制技術，初級控制采用下垂控制，以實現快速的功率跟隨，次級控制用來實現對電壓偏差的補償。微電網可靠運行需要對其內各個分布式電源逆變器進行有效控制，使得微電網各分布式電源輸出電壓符合參考值，以確保微電網系統輸出電能質量滿足用戶需求。分布式控制依賴于通信網絡，但通信網絡存在傳輸延時及拓撲變換，這對微電網系統的控制性能及穩定性會造成不利影響。然而，當前大多數研究微電網次級控制的學者，通常忽略微電網系統中通信延時的存在，也不對通信拓撲變換加以更多關注。當微電網系統存在通信延時及拓撲變換時，傳統的次級控制方法將無能為力，初級控制產生的電壓偏差無法得到及時補償，通信延時過大甚至會導致微電網系統的不穩定，所以研究在具有通信延時及拓撲變換情況下的微電網次級控制方法具有重要的現實意義。

發明內容

本發明為克服現有技術的不足之處，提出一種考慮通信延時及拓撲變換的微電網次級控制方法，以期通過考慮網絡通信延時及拓撲變換，計算不同的延時影響因子，預測鄰居節點的輸出電壓，建立動態次級控制器，從而保證微電網系統的電壓穩定，并能提高系統的穩定性。

為實現上述發明目的，本發明采用如下技術方案：

本發明一種考慮通信延時及拓撲變換的微電網次級控制方法的特點在于，包含以下步驟：

步驟1，用有向圖G＝(V_G,E_G)來表示一個具有N個節點的微電網系統，其中，V_G＝{v₁,v₂,…,v_i,…v_N}表示節點集合；v_i表示第i個節點；E_G表示節點間邊的集合；

利用式(1)獲取微電網系統通信拓撲結構：

A_G＝[a_j]∈R^n×n (1)

式(1)中，a_ij表示第i個節點v_i與第j個節點v_j的通信連接關系，若a_ij＝1，則表示第i個節點v_i與第j個節點v_j通信相連，第i個節點v_i是第j個節點v_j的鄰居節點；若a_ij＝∞，則表示第i個節點v_i與第j個節點v_j不通信相連，第i個節點v_i不是第j個節點v_j的鄰居節點；令a_ii＝0；