多微電網(wǎng)互聯(lián)場(chǎng)景中的下垂控制方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種多微電網(wǎng)互聯(lián)場(chǎng)景中的下垂 控制方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 能源互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)和發(fā)展將廣泛、高效地實(shí)現(xiàn)對(duì)分布式可再生能源的利用，緩解 能源與環(huán)境壓力。為克服大量分布式電源單獨(dú)接入電網(wǎng)的不可控性，可采用微電網(wǎng)的形式 將風(fēng)、光、生物質(zhì)等各種分布式可再生電源與儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行有效整合，通過合理的結(jié)構(gòu)與控 制策略，形成獨(dú)立可控的發(fā)、供電單元，滿足配電規(guī)劃及用戶對(duì)電能質(zhì)量和供電可靠性的要 求。
[0003] 隨著微電網(wǎng)的增多，在電力市場(chǎng)分時(shí)電價(jià)環(huán)境下，多個(gè)微電網(wǎng)可作為獨(dú)立購(gòu)/售 電主體，相互間進(jìn)行購(gòu)/售電交易，確定未來(lái)一定時(shí)段內(nèi)的交易電量。在此時(shí)段內(nèi)，各微電 網(wǎng)間的交換功率應(yīng)為恒定值，而分布式電源間歇性與負(fù)荷隨機(jī)性可引起實(shí)際交換功率值與 計(jì)劃值的偏差，當(dāng)偏差超出一定范圍時(shí)應(yīng)附加懲罰電價(jià)，用以償付本微電網(wǎng)所接收的調(diào)頻 輔助服務(wù)。
[0004] 當(dāng)出現(xiàn)風(fēng)、光等分布式電源功率的間歇性波動(dòng)與負(fù)荷隨機(jī)投切時(shí)，為保證微電網(wǎng) 間交換功率恒定，可通過下垂控制對(duì)微電網(wǎng)內(nèi)可控分布式電源應(yīng)進(jìn)行及時(shí)迅速響應(yīng)。但是， 目前的下垂控制方法多用于孤島電網(wǎng)，而當(dāng)多微電網(wǎng)互聯(lián)運(yùn)行時(shí)，通常采用恒功率控制模 式對(duì)微電網(wǎng)內(nèi)可控分布式電源進(jìn)行功率控制，對(duì)各分布式電源的功率分配無(wú)法反映各微電 網(wǎng)的發(fā)電成本情況，容易導(dǎo)致系統(tǒng)發(fā)電成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 基于此，有必要針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)無(wú)法反映各微電網(wǎng)的發(fā)電成本情況的問題，提供一 種多微電網(wǎng)互聯(lián)場(chǎng)景中的下垂控制方法和系統(tǒng)。
[0006] 一種多微電網(wǎng)互聯(lián)場(chǎng)景中的下垂控制方法，包括以下步驟：
[0007] 測(cè)量微電網(wǎng)間的實(shí)際交換功率值；
[0008] 計(jì)算實(shí)際交換功率值與預(yù)設(shè)交換功率值的偏差，若所述偏差超過預(yù)設(shè)的偏差允許 值，將所述偏差設(shè)為微電網(wǎng)的控制參考偏差；
[0009] 根據(jù)所述控制參考偏差設(shè)置發(fā)電成本的微增率，根據(jù)所述微增率計(jì)算微電網(wǎng)內(nèi)各 變流器的功率修正量；
[0010] 根據(jù)所述功率修正量對(duì)各變流器的預(yù)設(shè)交換功率值進(jìn)行修正，比較各變流器的預(yù) 設(shè)交換功率值與變流器設(shè)定的最大功率允許值，若存在一臺(tái)變流器的預(yù)設(shè)交換功率值超過 所述變流器設(shè)定的最大功率允許值，則修正所述控制參考偏差，并返回上一步驟；否則執(zhí)行 下一步驟；
[0011] 將所述變流器的下垂控制參考功率修正為所述最大功率允許值。
[0012] -種多微電網(wǎng)互聯(lián)場(chǎng)景中的下垂控制系統(tǒng)，包括：
[0013] 測(cè)量裝置，用于測(cè)量微電網(wǎng)間的實(shí)際交換功率值；
[0014] 第一計(jì)算裝置，用于計(jì)算實(shí)際交換功率值與預(yù)設(shè)交換功率值的偏差，若所述偏差 超過預(yù)設(shè)的偏差允許值，將所述偏差設(shè)為微電網(wǎng)的控制參考偏差；
[0015] 第二計(jì)算裝置，用于根據(jù)所述控制參考偏差，設(shè)置發(fā)電成本的微增率，根據(jù)所述微 增率計(jì)算微電網(wǎng)內(nèi)各變流器的功率修正量；
[0016] 比較裝置，用于根據(jù)所述功率修正量對(duì)各變流器的預(yù)設(shè)交換功率值進(jìn)行修正，比 較各變流器的預(yù)設(shè)交換功率值與變流器設(shè)定的最大功率允許值，若存在一臺(tái)變流器的預(yù)設(shè) 交換功率值超過所述變流器設(shè)定的最大功率允許值，則修正所述控制參考偏差，并執(zhí)行第 二計(jì)算裝置的功能；否則執(zhí)行修正裝置的功能；
[0017] 修正裝置，用于將所述變流器的下垂控制參考功率修正為所述最大功率允許值。
[0018] 上述多微電網(wǎng)互聯(lián)場(chǎng)景中的下垂控制方法和系統(tǒng)，通過計(jì)算實(shí)際交換功率值與預(yù) 設(shè)交換功率值的偏差得到控制參考偏差；根據(jù)所述控制參考偏差對(duì)微電網(wǎng)內(nèi)各變流器需分 配的交換功率進(jìn)行修正，根據(jù)所述控制參考偏差修正各變流器下垂控制的參考功率，對(duì)微 電網(wǎng)間交換功率進(jìn)行恒定控制，能夠動(dòng)態(tài)地反映各微電網(wǎng)的發(fā)電成本情況，使系統(tǒng)動(dòng)態(tài)發(fā) 電成本達(dá)到最低。
【附圖說明】
[0019] 圖1是一個(gè)實(shí)施例的多微電網(wǎng)互聯(lián)場(chǎng)景中的下垂控制方法流程圖；
[0020] 圖2是一個(gè)實(shí)施例的按照等發(fā)電成本微增率準(zhǔn)則分配控制參考偏差的方法流程 圖；
[0021] 圖3是修正前后的有功功率-頻率下垂曲線；
[0022] 圖4是一個(gè)實(shí)施例的多微電網(wǎng)互聯(lián)場(chǎng)景中的下垂控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023] 圖5是兩微電網(wǎng)互聯(lián)系統(tǒng)中微電網(wǎng)1中各分布式電源與負(fù)荷的有功功率仿真結(jié) 果；
[0024] 圖6是兩微電網(wǎng)互聯(lián)系統(tǒng)中微電網(wǎng)2中各分布式電源與負(fù)荷的有功功率仿真結(jié) 果。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 下面結(jié)合附圖和實(shí)例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0026] 附圖1為多微電網(wǎng)互聯(lián)場(chǎng)景中的下垂控制方法流程圖，所述方法可包括以下步 驟：
[0027] 步驟Sl :測(cè)量微電網(wǎng)間的實(shí)際交換功率值；
[0028] 步驟S2 :計(jì)算實(shí)際交換功率值與預(yù)設(shè)交換功率值的偏差，若所述偏差超過預(yù)設(shè)的 偏差允許值，將所述偏差設(shè)為微電網(wǎng)的控制參考偏差；
[0029] 步驟S3 :根據(jù)所述控制參考偏差，設(shè)置發(fā)電成本的微增率，根據(jù)所述微增率計(jì)算 微電網(wǎng)內(nèi)各變流器的功率修正量，所述功率修正量為各變流器需分配的交換功率的修正 量；
[0030] 步驟S4 :根據(jù)所述功率修正量對(duì)各變流器的預(yù)設(shè)交換功率值進(jìn)行修正，比較各變 流器的預(yù)設(shè)交換功率值與變流器設(shè)定的最大功率允許值，若存在一臺(tái)變流器的預(yù)設(shè)交換功 率值超過所述變流器設(shè)定的最大功率允許值，則修正所述控制參考偏差，并返回上一步驟； 否則執(zhí)行下一步驟；
[0031] 步驟S5 :將所述變流器的下垂控制參考功率修正為所述最大功率允許值。
[0032] 在步驟S2中，可以微電網(wǎng)對(duì)外交換功率為正方向進(jìn)行計(jì)算，其控制參考偏差可記 為：
[0034] 式中，為微電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線交換功率計(jì)劃值，PTlJ%微電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線交換功率實(shí)際 值。
[0035] 在實(shí)際情況下，也可以其他微電網(wǎng)對(duì)本微電網(wǎng)交換功率為正方向進(jìn)行計(jì)算，此處 不再贅述。
[0036] 在步驟S3中，按照等發(fā)電成本微增率準(zhǔn)則對(duì)各變流器的功率進(jìn)行修正，具體流程 如下：
[0037] S31，根據(jù)各變流器的交換功率獲取第一函數(shù)，其中，所述第一函數(shù)為各變流器對(duì) 應(yīng)的發(fā)電成本關(guān)于交換功率的函數(shù)；
[0038] S32,對(duì)所述第一函數(shù)進(jìn)行求導(dǎo)，得到第二函數(shù)，其中，所述第二函數(shù)為各變流器的 發(fā)電成本微增率關(guān)于交換功率的函數(shù)；
[0039] S33,根據(jù)所述控制參考偏差和所述第二函數(shù)，獲取各變流器的功率修正量；
[0040] S34,根據(jù)所述功率修正量，對(duì)微電網(wǎng)內(nèi)各變流器需分配的交換功率進(jìn)行修正。
[0041] 第i臺(tái)變流器對(duì)應(yīng)的分布式電源發(fā)電成本函數(shù)為：
(2)
[0043] 其中P1為第i臺(tái)變流器的交換功率。
[0044] 將發(fā)電成本函數(shù)Cost (P1)對(duì)實(shí)時(shí)發(fā)電功率P1求導(dǎo)，可得其發(fā)電成本微增率為：
[0046] 對(duì)式（3)稍作變換得P1關(guān)于λ i的函數(shù)關(guān)系式：
[0047] Pff(Ai) (4)
[0048] 圖2為按照等發(fā)電成本微增率分配控制參考偏差的示意圖。根據(jù)圖2,步驟S33的 流程具體如下：
[0049] S331，設(shè)置各變流器的發(fā)電成本的微增率初值和交換功率初值；
[0050] S332,根據(jù)控制參考偏差對(duì)所述微增率初值進(jìn)行修正，得到微增率一次修正值；
[0051] S333,根據(jù)微增率一次修正值和所述第二函數(shù)計(jì)算各變流器的交換功率修正值， 將交換功率修正值減去交換功率初值，得到各變流器的功率修正量；
[0052] S334,校驗(yàn)各變流器的功率修正量是否滿足如下約束條件：
[0054] 式中，Λ PTie為控制參考偏差，1}為第i臺(tái)變流器的功率修正量，m為變流器的 總數(shù)，ε為微電網(wǎng)交換功率允許的誤差范圍；若不滿足，則對(duì)微增率一次修正值進(jìn)行再次 修正，得到微增率二次修