本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)中新能源發(fā)電領(lǐng)域微電網(wǎng)技術(shù)，尤其涉及一種多時(shí)間尺度微電網(wǎng)電壓無(wú)功優(yōu)化控制方法。

背景技術(shù)：

微電網(wǎng)是目前分布式發(fā)電領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。借鑒電力系統(tǒng)分層控制思想，微電網(wǎng)控制通常分為三層：第一層是分布式發(fā)電單元DG(Distributed Generator)本地控制，包括PQ控制、下垂控制、模式切換等；第二層是中央控制器MGCC(Microgrid Central Controller)，主要功能有恢復(fù)孤島運(yùn)行模式下系統(tǒng)電壓和頻率、聯(lián)網(wǎng)模式下聯(lián)絡(luò)線潮流控制、預(yù)同步、孤島檢測(cè)等；第三層是能量管理系統(tǒng)EMS(Energy Manage System)，用于實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)能量管理和經(jīng)濟(jì)調(diào)度。

孤島模式下，消耗一次能源的DG和儲(chǔ)能發(fā)電單元通常采用下垂控制策略，柴油發(fā)電機(jī)也采用與下垂控制類似的勵(lì)磁控制系統(tǒng)，維持系統(tǒng)頻率和電壓穩(wěn)定，分配負(fù)荷有功功率和無(wú)功功率。下垂控制有兩個(gè)問題，一是為了實(shí)現(xiàn)在各臺(tái)DG間的功率分配，微電網(wǎng)系統(tǒng)必然存在頻率和電壓偏差；二是DG地理位置分散，DG輸出阻抗和線路阻抗阻性成分較大，線路長(zhǎng)短不一，與有功功率按下垂系數(shù)在各DG間進(jìn)行精確分配不同，無(wú)功功率在各DG間的分配受DG輸出阻抗和線路阻抗影響較大，且存在無(wú)功環(huán)流。另外，在孤島模式下，MGCC主要有二級(jí)頻率控制和二級(jí)電壓控制，分別用于恢復(fù)系統(tǒng)頻率和電壓，目前常采用的措施是，將系統(tǒng)頻率和關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)電壓偏差經(jīng)過PI調(diào)節(jié)器后得到系統(tǒng)計(jì)劃外有功功率和無(wú)功功率，再按照有功功率下垂系數(shù)和無(wú)功功率下垂系數(shù)或者其它優(yōu)化系數(shù)分配給各臺(tái)調(diào)頻和調(diào)壓?jiǎn)卧?，用于?shí)現(xiàn)系統(tǒng)功率平衡，恢復(fù)系統(tǒng)頻率和關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)電壓。由二級(jí)電壓控制和本地DG控制組成的兩級(jí)電壓控制主要缺點(diǎn)是：1)無(wú)法保證除關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)外其它節(jié)點(diǎn)電壓幅值；2)只有下垂控制的DG參與二級(jí)電壓控制，無(wú)法充分利用其它DG的無(wú)功功率調(diào)節(jié)能力；3)對(duì)無(wú)功功率均分控制貢獻(xiàn)不大，無(wú)法解決DG間無(wú)功環(huán)流問題。為了解決上述問題，也有文獻(xiàn)將基于PI的二級(jí)電壓控制改為多節(jié)點(diǎn)電壓優(yōu)化控制方法，但優(yōu)化控制的計(jì)算時(shí)間較長(zhǎng)，電壓控制的實(shí)時(shí)性和動(dòng)態(tài)性較差，無(wú)法保證重要負(fù)荷的供電電壓質(zhì)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種多時(shí)間尺度微電網(wǎng)電壓無(wú)功優(yōu)化控制方法。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明提供了一種多時(shí)間尺度微電網(wǎng)電壓無(wú)功優(yōu)化控制方法，所述微電網(wǎng)電壓控制具有層級(jí)結(jié)構(gòu)，所述層級(jí)結(jié)構(gòu)包括：時(shí)間尺度為毫秒級(jí)的分布式發(fā)電單元DG本地控制的一級(jí)電壓控制層，時(shí)間尺度為毫秒級(jí)至秒級(jí)不等的中央控制器MGCC控制的二級(jí)電壓控制層，以及時(shí)間尺度為分鐘級(jí)的能量管理系統(tǒng)EMS三級(jí)電壓控制層，其中，三級(jí)電壓控制層根據(jù)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)、測(cè)量或者預(yù)測(cè)的負(fù)荷和發(fā)電單元功率進(jìn)行優(yōu)化控制，實(shí)現(xiàn)調(diào)度管理，而測(cè)量或預(yù)測(cè)誤差、負(fù)荷突變、發(fā)電功率突變等帶來(lái)的電壓波動(dòng)主要依靠一級(jí)和二級(jí)電壓控制層的快速調(diào)節(jié)來(lái)達(dá)到新的平衡，具體通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一級(jí)電壓控制層指在孤島運(yùn)行狀態(tài)下DG的電壓控制，能夠快速調(diào)節(jié)DG端電壓，跟隨系統(tǒng)負(fù)荷變化，通常采用下垂控制策略，屬于有差調(diào)節(jié)；

二級(jí)電壓控制層通過測(cè)量關(guān)鍵母線節(jié)點(diǎn)電壓水平，與參考電壓比較后，獲得電壓偏差，將電壓偏差經(jīng)過PI調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)后，獲取計(jì)劃外無(wú)功功率，再按照一定分配原則將其分配給各臺(tái)參與二級(jí)電壓控制的分布式發(fā)電單元(簡(jiǎn)稱調(diào)壓?jiǎn)卧?，以改變各臺(tái)調(diào)壓?jiǎn)卧碾妷嚎刂铺卣髑€，維持關(guān)鍵母線節(jié)點(diǎn)電壓水平，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵母線節(jié)點(diǎn)電壓的無(wú)差控制；根據(jù)MGCC與DG之間通信速率的不同，其時(shí)間尺度為毫秒級(jí)到秒級(jí)不等；二級(jí)電壓控制層屬于單母線誤差調(diào)節(jié)，無(wú)法控制微電網(wǎng)中其它母線節(jié)點(diǎn)的電壓，對(duì)低壓線路阻抗帶來(lái)的無(wú)功環(huán)流問題沒有任何改善作用；

為了解決多母線節(jié)點(diǎn)電壓控制和無(wú)功功率優(yōu)化控制問題，在三級(jí)控制層中設(shè)置三級(jí)電壓優(yōu)化協(xié)調(diào)控制，通過充分利用可再生能源DG的無(wú)功調(diào)節(jié)能力，維持多母線節(jié)點(diǎn)電壓水平，協(xié)調(diào)優(yōu)化各DG的無(wú)功功率，抑制無(wú)功環(huán)流，減少無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的投資，增加系統(tǒng)有功功率和無(wú)功功率裕量，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，屬于調(diào)度優(yōu)化；通過智能優(yōu)化算法計(jì)算出具有電壓調(diào)節(jié)能力的DG(如儲(chǔ)能、微型燃?xì)廨啓C(jī)等)的電壓參考信號(hào)和具有無(wú)功調(diào)節(jié)能力的可再生能源發(fā)電單元(如光伏、風(fēng)電等)的無(wú)功功率參考信號(hào)，保證多母線節(jié)點(diǎn)電壓水平，實(shí)現(xiàn)無(wú)功功率優(yōu)化分配，具體包括以下步驟：

(1)設(shè)置目標(biāo)函數(shù)：

目標(biāo)函數(shù)主要有兩個(gè)控制目標(biāo)：一是保證多母線節(jié)點(diǎn)電壓偏差之和為最小，二是保證消耗一次能源的DG和儲(chǔ)能發(fā)電單元輸出無(wú)功功率之和為最小，以充分利用可再生能源發(fā)電單元的無(wú)功調(diào)節(jié)能力，保留盡可能多的有功功率裕量，改善系統(tǒng)穩(wěn)定性；

所述目標(biāo)函數(shù)為：

式中，α_b為受控母線節(jié)點(diǎn)編號(hào)集，α_G為耗一次能源的DG和儲(chǔ)能發(fā)電單元的編號(hào)集，和U_i分別為母線節(jié)點(diǎn)i的參考電壓值和迭代優(yōu)化值，Q_invi為發(fā)電單元i發(fā)出的無(wú)功功率，C_U和C_Q為權(quán)重系數(shù)；

(2)設(shè)置不等約束條件：

不等約束條件包括發(fā)電功率約束、節(jié)點(diǎn)電壓約束、線路功率約束和頻率約束四種極限約束，具體為：

式中，和分別為第i臺(tái)DG允許發(fā)出的最小有功功率和最大有功功率，和分別為第i臺(tái)DG允許發(fā)出的最小無(wú)功功率和最大無(wú)功功率，和為節(jié)點(diǎn)i的最小電壓和最大電壓值，為支路ij允許流過的最大有功功率，f^min和f^max為系統(tǒng)運(yùn)行頻率的最小值和最大值，δ_ij為節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)j之間的電壓角度差，G_ij和B_ij分別是支路ij的電導(dǎo)和電納值。

(3)設(shè)置等約束條件：

所述等約束條件為考慮多DG參與基于PI的二級(jí)電壓頻率控制、DG特性、負(fù)荷特性和網(wǎng)絡(luò)特性的新型微電網(wǎng)潮流方程，相對(duì)于傳統(tǒng)微電網(wǎng)潮流方程，新增加了Droop_SFC節(jié)點(diǎn)和Droop_SVC節(jié)點(diǎn)，即將所有參與二級(jí)頻率控制的發(fā)電單元(簡(jiǎn)稱調(diào)頻單元)的節(jié)點(diǎn)設(shè)置為Droop_SFC節(jié)點(diǎn)，將所有調(diào)壓?jiǎn)卧墓?jié)點(diǎn)設(shè)置為Droop_SVC節(jié)點(diǎn)，且將二級(jí)電壓控制的關(guān)鍵母線設(shè)置為PQ節(jié)點(diǎn)而不是PV節(jié)點(diǎn)，其它節(jié)點(diǎn)類型按照常規(guī)節(jié)點(diǎn)類型設(shè)置；如果某臺(tái)DG的輸出功率超出了最大允許范圍，則將該發(fā)電單元輸出的功率進(jìn)行限幅處理，使該發(fā)電單元輸出的功率限制在最大或者最小值，同時(shí)將節(jié)點(diǎn)類型和功率方程相應(yīng)的轉(zhuǎn)換為PQ節(jié)點(diǎn)和恒功率方程；

(4)求解具有電壓調(diào)節(jié)能力的DG(如儲(chǔ)能、微型燃?xì)廨啓C(jī)等)電壓參考信號(hào)值和具有無(wú)功調(diào)節(jié)能力的可再生能源發(fā)電單元(如光伏、風(fēng)電等)無(wú)功功率參考信號(hào)值的最優(yōu)值，將能夠確保系統(tǒng)滿足等約束條件和不等約束條件下使目標(biāo)函數(shù)最小的值作為最優(yōu)值，下發(fā)給各臺(tái)DG，從而保證多母線節(jié)點(diǎn)電壓水平，實(shí)現(xiàn)無(wú)功功率優(yōu)化分配。

進(jìn)一步地，連接所述調(diào)頻單元的Droop_SFC節(jié)點(diǎn)的輸出功率方程為：

式中，和P_invi分別是調(diào)頻單元i的有功功率參考值和實(shí)際有功功率，f^*和f_invi分別為系統(tǒng)參考頻率和調(diào)頻單元i的運(yùn)行頻率，m_pi為P-f下垂曲線的下垂系數(shù)，ΔP_∑為計(jì)劃外有功功率，即實(shí)際微電網(wǎng)系統(tǒng)消耗的有功功率之和與所有發(fā)電單元調(diào)度功率之和的偏差，α_i為調(diào)頻單元i承擔(dān)的計(jì)劃外功率的分配系數(shù)；T為迭代次數(shù)，n為迭代總次數(shù)；和Q_invi分別是調(diào)頻單元i的無(wú)功功率參考值和實(shí)際無(wú)功功率，n_qi為Q-U下垂曲線的下垂系數(shù)，和U_invi分別是逆變器i的參考電壓和輸出電壓；K_SFCp和K_SFCi分別為基于PI控制器的微電網(wǎng)二次頻率調(diào)整的比例系數(shù)和積分系數(shù)；由于三級(jí)電壓控制每次迭代時(shí)間間隔和潮流分布與實(shí)際系統(tǒng)二次頻率調(diào)整暫態(tài)過程不同，因此，比例和積分系數(shù)可以根據(jù)三級(jí)電壓控制優(yōu)化計(jì)算的收斂速度和頻率調(diào)節(jié)精度重新選取；若調(diào)頻單元不參與一次電壓調(diào)節(jié)，輸出恒定無(wú)功功率，則其輸出的無(wú)功功率方程為：

進(jìn)一步地，連接所述調(diào)壓?jiǎn)卧腄roop_SVC節(jié)點(diǎn)的輸出功率方程為：

式中，ΔQ_∑為計(jì)劃外無(wú)功功率，即實(shí)際微電網(wǎng)系統(tǒng)消耗的無(wú)功功率之和與所有發(fā)電單元發(fā)出的無(wú)功之和的偏差，和U_pcc分別為PCC節(jié)點(diǎn)電壓參考值和實(shí)際值，β_j為調(diào)壓逆變器j承擔(dān)的計(jì)劃外功率的分配系數(shù)，K_SVCp和K_SVCi分別為基于PI控制器的微電網(wǎng)二級(jí)電壓調(diào)整的比例系數(shù)和積分系數(shù)；由于三級(jí)電壓控制每次迭代時(shí)間間隔和潮流分布與實(shí)際系統(tǒng)二級(jí)電壓調(diào)整的暫態(tài)過程不同，因此，比例和積分系數(shù)可以根據(jù)三級(jí)電壓控制優(yōu)化計(jì)算的收斂速度和電壓調(diào)節(jié)精度重新選取。

進(jìn)一步地，利用微電網(wǎng)潮流方程進(jìn)行潮流迭代計(jì)算過程中，每次迭代結(jié)束后，對(duì)計(jì)劃外有功功率和無(wú)功功率的值進(jìn)行更新，并將其作為下次迭代計(jì)算的初始值。

進(jìn)一步地，由于二級(jí)電壓頻率控制的目的是維持所控制的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)電壓幅值和系統(tǒng)頻率為參考基準(zhǔn)值，因此，所述節(jié)點(diǎn)電壓約束中，二級(jí)電壓控制的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)電壓允許的最大電壓偏差小于常規(guī)節(jié)點(diǎn)電壓偏差，系統(tǒng)頻率最大偏差小于微電網(wǎng)允許偏差。

進(jìn)一步地，所述步驟(4)中，利用內(nèi)點(diǎn)算法、遺傳算法、粒子群算法或蟻群算法求解最優(yōu)值。

進(jìn)一步地，所述等約束條件的微電網(wǎng)潮流方程中，調(diào)頻單元和調(diào)壓?jiǎn)卧獮椴捎肞-f/Q-U下垂控制策略參與系統(tǒng)頻率調(diào)節(jié)和電壓調(diào)節(jié)的單元，例如儲(chǔ)能逆變器、微型燃?xì)廨啓C(jī)、燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或者柴油發(fā)電機(jī)等。

本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明提供了一種多時(shí)間尺度微電網(wǎng)電壓無(wú)功優(yōu)化控制方法，該方法綜合了一級(jí)電壓控制的快速性、二級(jí)電壓控制的精確性和三級(jí)電壓控制的全局優(yōu)化調(diào)度的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)、秒級(jí)和分鐘級(jí)三種時(shí)間尺度的多節(jié)點(diǎn)電壓控制和多DG間無(wú)功功率的優(yōu)化分配，適應(yīng)不同時(shí)間尺度的負(fù)荷變化和可再生能源波動(dòng)的特點(diǎn)，維持多節(jié)點(diǎn)電壓水平和DG間無(wú)功功率的優(yōu)化分配，充分利用可再生能源的無(wú)功容量，減少無(wú)功補(bǔ)償裝置的投資，為微電網(wǎng)保留盡可能多的有功功率和無(wú)功功率裕量，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，減少系統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備投資。

附圖說(shuō)明

圖1本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2微電網(wǎng)算例的等值電路圖；

圖3仿真結(jié)果對(duì)比圖。

具體實(shí)施方式

下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明，本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。

實(shí)施例1

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，圖1中一級(jí)電壓控制層為DG本地控制；二級(jí)電壓控制層為MGCC電壓控制，該控制層中，通過將關(guān)鍵母線節(jié)點(diǎn)電壓偏差輸入到PI調(diào)節(jié)器中，計(jì)算出計(jì)劃外無(wú)功功率，再將計(jì)劃外無(wú)功功率按照分配系數(shù)下發(fā)給各臺(tái)調(diào)壓逆變器，改變其電壓調(diào)節(jié)特性，維持關(guān)鍵母線節(jié)點(diǎn)電壓水平；三級(jí)電壓控制層為EMS電壓控制，該控制層充分利用可再生能源發(fā)電的無(wú)功調(diào)節(jié)能力，以控制微電網(wǎng)多節(jié)點(diǎn)電壓水平，抑制無(wú)功環(huán)流，提高有功功率和無(wú)功功率裕度為目的，進(jìn)行全局電壓控制。另外，二次頻率控制也采用PI調(diào)節(jié)器，PI調(diào)節(jié)器輸出的計(jì)劃外有功功率按照分配系數(shù)分配給各臺(tái)調(diào)頻單元，維持系統(tǒng)頻率。

圖2是微電網(wǎng)算例的等值電路圖，在Matlab/Simulink平臺(tái)上搭建仿真模型，驗(yàn)證本發(fā)明的正確性。

具體如下：

系統(tǒng)基準(zhǔn)功率為100kW，基準(zhǔn)電壓為220V，基準(zhǔn)頻率為50HZ。

一級(jí)電壓控制層中，DG1和DG2為調(diào)壓?jiǎn)卧珼G1采用PQ控制，DG4和DG5為調(diào)頻單元，其中，調(diào)壓?jiǎn)卧驼{(diào)頻單元均為儲(chǔ)能逆變器且采用下垂控制，PQ控制代表具有無(wú)功調(diào)節(jié)能力的可再生能源發(fā)電單元。節(jié)點(diǎn)1為二次電壓控制的母線節(jié)點(diǎn)。

二級(jí)電壓控制層采用PI調(diào)節(jié)器，將二級(jí)電壓控制PI調(diào)節(jié)器輸出的計(jì)劃外無(wú)功功率按照DG1和DG2的下垂系數(shù)分配給DG1和DG2；將二級(jí)頻率控制PI調(diào)節(jié)器輸出的計(jì)劃外有功功率按照DG4和DG5的下垂系數(shù)分配給DG4和DG5。

三級(jí)電壓控制層設(shè)置優(yōu)化協(xié)調(diào)控制，包括設(shè)置目標(biāo)函數(shù)、等約束條件和不等約束條件。

三級(jí)電壓優(yōu)化協(xié)調(diào)控制的目標(biāo)函數(shù)主要有兩個(gè)控制目標(biāo)：①多母線節(jié)點(diǎn)電壓偏差和最??；②消耗一次能源的DG和儲(chǔ)能發(fā)電單元輸出無(wú)功功率和最小，充分利用可再生能源發(fā)電單元的無(wú)功調(diào)節(jié)能力，保留盡可能多的有功功率裕量，改善系統(tǒng)穩(wěn)定性。目標(biāo)函數(shù)的表達(dá)式為：

式中，受控母線節(jié)點(diǎn)編號(hào)集為α_b＝(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10)，儲(chǔ)能發(fā)電單元編號(hào)集為α_G＝(6,7,9,10)，C_U和C_Q為權(quán)重系數(shù)。

不等約束條件包括發(fā)電功率約束、節(jié)點(diǎn)電壓約束、線路功率約束和頻率約束四種極限約束。本實(shí)施例中，5臺(tái)DG有功功率約束為無(wú)功功率約束為節(jié)點(diǎn)電壓約束中，節(jié)點(diǎn)1電壓約束范圍為其它9個(gè)節(jié)點(diǎn)的電壓約束范圍均為i＝1,2…9；9條線路功率約束均為0.5；頻率約束為f^min＝0.9999，f^max＝1.0001。

三級(jí)電壓優(yōu)化協(xié)調(diào)控制的等約束條件為考慮多DG參與基于PI的二級(jí)電壓頻率控制、DG特性、負(fù)荷特性和網(wǎng)絡(luò)特性的新型微電網(wǎng)潮流方程，相對(duì)于傳統(tǒng)微電網(wǎng)潮流方程，新增加了Droop_SFC節(jié)點(diǎn)和Droop_SVC節(jié)點(diǎn)，前者為調(diào)頻單元DG4和DG5(分別對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)9和節(jié)點(diǎn)10)，后者為調(diào)壓?jiǎn)卧狣G1和DG2(分別對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)6和節(jié)點(diǎn)7)，且將二級(jí)電壓所控制的母線節(jié)點(diǎn)1設(shè)置為PQ節(jié)點(diǎn)而不是PV節(jié)點(diǎn)，其它負(fù)荷節(jié)點(diǎn)(2,3,4,5)和節(jié)點(diǎn)8(對(duì)應(yīng)DG3)設(shè)置為PQ節(jié)點(diǎn)。

Droop_SFC節(jié)點(diǎn)的有功功率和無(wú)功功率方程為：

其中，分配系數(shù)為m_pi為DG4和DG5的P-f下垂系數(shù)。

Droop_SVC節(jié)點(diǎn)的有功功率和無(wú)功功率方程為：

其中，分配系數(shù)為n_qj為DG1和DG2的Q-U下垂系數(shù)。

利用原對(duì)偶內(nèi)點(diǎn)法對(duì)三級(jí)電壓優(yōu)化協(xié)調(diào)控制進(jìn)行求解，系統(tǒng)控制變量為狀態(tài)變量為[Δδ,ΔU,Δf]^T，且每次迭代結(jié)束后，重新計(jì)算計(jì)劃外有功功率ΔP_∑和無(wú)功功率ΔQ_∑的值，將其作為下次迭代計(jì)算的初始值。計(jì)算結(jié)束后，將滿足等約束條件和不等約束條件情況下使目標(biāo)函數(shù)最小的控制變量分別下發(fā)給各臺(tái)DG。關(guān)于三級(jí)電壓優(yōu)化協(xié)調(diào)控制的參數(shù)求解方法還可采用遺傳算法、粒子群算法或蟻群算法等進(jìn)行求解。

仿真過程中，2s之前，系統(tǒng)控制變量分別為優(yōu)化前的[1.02,1.02,0,1.02,1.02]^T，2s時(shí)將優(yōu)化后控制變量[1.0177,1.0239,0.2,0.9822,0.9955]^T分別賦值為各臺(tái)DG。圖3為優(yōu)化前后系統(tǒng)仿真對(duì)比結(jié)果，(a)為5臺(tái)DG發(fā)出的無(wú)功功率對(duì)比圖，(b)為10個(gè)節(jié)點(diǎn)電壓幅值對(duì)比圖，(c)為5臺(tái)DG發(fā)出的有功功率對(duì)比圖，(d)為5臺(tái)DG的頻率對(duì)比圖。無(wú)功功率對(duì)比圖(a)中，優(yōu)化前，DG3發(fā)出的無(wú)功功率為0，負(fù)荷無(wú)功功率全部由儲(chǔ)能逆變器承擔(dān)，甚至DG4發(fā)出的無(wú)功功率超出了允許的最大無(wú)功功率；優(yōu)化后DG3按照其最大無(wú)功容量0.2發(fā)出無(wú)功功率，剩余的無(wú)功需求再由儲(chǔ)能逆變器承擔(dān)，從而增加了儲(chǔ)能逆變器的有功功率裕量和無(wú)功功率裕量。節(jié)點(diǎn)電壓對(duì)比圖(b)中，優(yōu)化前，節(jié)點(diǎn)3、4和5電壓均低于最低允許電壓0.95，優(yōu)化后，所有節(jié)點(diǎn)電壓均在允許范圍內(nèi)，且優(yōu)化前后，在二級(jí)電壓控制的作用下，節(jié)點(diǎn)電壓1始終維持在額定值1。有功功率對(duì)比圖(c)中，優(yōu)化前后各臺(tái)DG發(fā)出的有功功率維持不變。系統(tǒng)頻率對(duì)比圖(d)中，優(yōu)化前后系統(tǒng)頻率穩(wěn)態(tài)時(shí)均維持在50HZ。

由仿真結(jié)果可以看出，利用本發(fā)明的微電網(wǎng)電壓和無(wú)功功率的控制性能大幅提高，節(jié)點(diǎn)電壓被維持在允許范圍內(nèi)，可再生能源的無(wú)功功率輸出能力也被充分利用，從而增加了儲(chǔ)能逆變器和非可再生能源發(fā)單單元的功率裕量，提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性。

以上為本發(fā)明一種詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，是以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于上述的實(shí)施例。