的2%左右，在電壓的合理變化范圍內(nèi)。
[0111] 值得說明的是，本發(fā)明實施例中所有線路均為強(qiáng)阻性，從理論上來說，無法保證所 有DG的輸出電壓均恢復(fù)到標(biāo)準(zhǔn)值。事實上，基于網(wǎng)損優(yōu)化和運行成本的考慮，僅需將電壓維 持在標(biāo)準(zhǔn)值一定范圍內(nèi)即可，不需要所有DG的輸出電壓均恢復(fù)到標(biāo)準(zhǔn)值。
[0112] 從本實施例可W看出，本發(fā)明的分布式協(xié)調(diào)控制方法可W在分布式通信架構(gòu)下， 基于微電網(wǎng)的對等控制模式和有限時間一致性控制方法，在微電網(wǎng)發(fā)生擾動時，僅依賴本 地信息和鄰居信息，充分發(fā)揮風(fēng)光分布式單元的無功支撐能力，協(xié)調(diào)不同分布式單元和儲 能調(diào)整功率輸出，按照可調(diào)容量承擔(dān)系統(tǒng)功率缺額，并將微電網(wǎng)的頻率電壓恢復(fù)到標(biāo)準(zhǔn)值 附近，保證微電網(wǎng)供電的可靠性和安全性。
【主權(quán)項】
1. 一種基于有限時間一致性的孤島微電網(wǎng)分布式協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于，該控制 方法包括下述步驟： 步驟10)進(jìn)行一次下垂控制：當(dāng)微電網(wǎng)發(fā)生功率擾動時，基于下垂控制的分布式發(fā)電單 元和儲能，根據(jù)式（1)自動控制輸出端的頻率和電壓，調(diào)整功率輸出，維持微電網(wǎng)的功率平 衡：式（1)中，基于下垂控制的分布式單元和儲能單元為DBDG，fpri_i表示第i個DBDG-次下 垂控制產(chǎn)生的頻率參考值;fref表示微電網(wǎng)頻率控制的標(biāo)準(zhǔn)值;nu表示第i個DBDG的有功頻 率下垂系數(shù);Pi表示第i個DBDG輸出的有功功率;Po+i表示第i個DBDG輸出有功功率的初始 值;Epri_i表不第i個DBDG-次下垂控制產(chǎn)生的電壓參考值;Eref表不微電網(wǎng)電壓控制的標(biāo)準(zhǔn) 值;m表示第i個DBDG的無功電壓下垂系數(shù);Qi表示第i個DBDG輸出的無功功率;Q(U表示第i 個DBDG輸出無功功率的初始值； 步驟20)進(jìn)行二次分布式控制:在分布式的控制架構(gòu)下，同時進(jìn)行有功頻率控制和無功 電壓控制，以實現(xiàn)各分布式單元按照可調(diào)容量承擔(dān)微電網(wǎng)功率缺額及頻率和電壓的分布式 恢復(fù)。2. 按照權(quán)利要求1所述的基于有限時間一致性的孤島微電網(wǎng)分布式協(xié)調(diào)控制方法，其 特征在于，所述的步驟20)中，進(jìn)行有功頻率控制的具體過程為：各DBDG根據(jù)本地頻率測量 值與標(biāo)準(zhǔn)值的偏差以及鄰居一次頻率下垂控制器輸出值，按照式(2)實現(xiàn)頻率的分布式恢 復(fù)，以確保頻率的恢復(fù)控制不影響有功功率均分的精度： f sec_i = Kpl ( f reff i ) +Kil J [ f reff i+f FTC_i ] dt 式（2 ) 式中，f sec+i表示第i個DK)G的二次頻率控制器輸出值;Kpl表示頻率恢復(fù)的比例控制器參 數(shù);f i表示第i個DK)G的本地頻率測量值;Ku表示頻率恢復(fù)的積分控制器參數(shù);fFTC_i表示第i 個DBDG有功功率均分的有限時間控制器輸出值，fFTC_i由式(3)確定；式中，表示有限時間控制器第一參數(shù)，sign表示符號函數(shù)，丫:表示有限時間控制器第 二參數(shù)沖均表示有限時間控制器第三參數(shù)，其中，0〈αι〈1 ▲>〇, γ : 2 〇; Δ fpri i表示第i個 DBDG-次頻率控制器輸出值的偏差，Δ fpri i由式(4)確定：式中，Ni表示與第i個DBDG相鄰的分布式單元DG的集合;aij表示第i個DBDG與第j個DG間 的通信耦合系數(shù);若編號為j的單元為DBDG，則fpri」表示第j個DBDG的一次頻率下垂控制器 輸出值;若編號為j的單元不為DBDG，則f pri」表示第j個基于PQ控制或MPPT控制的DG的虛擬 一次頻率下垂控制器輸出值。3. 按照權(quán)利要求2所述的基于有限時間一致性的孤島微電網(wǎng)分布式協(xié)調(diào)控制方法，其 特征在于，所述的步驟20)中，進(jìn)行無功電壓控制的具體過程為：各DBDG根據(jù)本地電壓測量 值和鄰居一次電壓控制器的輸出值，按照式(5)實現(xiàn)電壓的分布式恢復(fù)和無功功率均分： Esec-i = KP2 ( Eref-Ei ) +Ki2 J [ bi ( Eref-Ei ) +EFTC-i ] dt 式（5 ) 式中，Esec_i表不第i個DBDG的二次電壓控制器輸出值;KP2表不電壓恢復(fù)的比例控制器參 數(shù);Eref表示微電網(wǎng)電壓控制的標(biāo)準(zhǔn)值;Ei表示第i個DBDG本地電壓幅值的測量值;Kl2表示電 壓恢復(fù)的積分控制器參數(shù);bi表示第i個DBDG的電壓參考系數(shù)，若DBDG為參考節(jié)點，bi為1;若 DBDG為非參考節(jié)點，則bi為0;EFTC_i表示第i個DBDG無功功率均分的有限時間控制器輸出值， 由式(6)確定；式中，β2表示有限時間控制器第四參數(shù)，γ2表示有限時間控制器第五參數(shù)，〇2表示有限 時間控制器第六參數(shù)，其中，0〈α2〈1，β2>0, γ 2 2 0; Λ Epri_i表示第i個DBDG-次電壓下垂控制 器輸出值的偏差，AEpri_i由式(7)確定：式中，若編號為j的單元為DBDG，Epri」表示第j個DBDG的一次電壓下垂控制器輸出值，否 貝ljEpri」表示第j個基于PQ控制或MPPT控制的DG的虛擬一次電壓下垂控制器輸出值。4. 按照權(quán)利要求1所述的基于有限時間一致性的孤島微電網(wǎng)分布式協(xié)調(diào)控制方法，其 #征亦干.所彳術(shù)的舟藤1 Π )由.η?和mi依昭式S )施雜.式中，fmax表;^微電網(wǎng)頻率的最大允許值;fmin表;^微電網(wǎng)頻率的最小允許值;Pi_max表;^ 第i個DBDG輸出有功功率的最大值;Emax表示微電網(wǎng)電壓的最大允許值;Emin表示微電網(wǎng)電壓 的最小允許值;Qi_ max表示第i個DBDG輸出無功功率的最大值;Si表示第i個DBDG逆變器的額 定視在功率;Pi表示第i個DBDG輸出的有功功率。5. 按照權(quán)利要求3所述的基于有限時間一致性的孤島微電網(wǎng)分布式協(xié)調(diào)控制方法，其 特征在于，所述的步驟20)中，所述的進(jìn)行無功電壓控制中，基于PQ控制或MPPT控制的DG，本 地二次無功輸出調(diào)整控制器按照式(9)進(jìn)行：式中，Qsec+i表示第i個基于PQ控制或MPPT控制的DG的無功功率參考值的調(diào)整值;m表示 第i個基于PQ控制或MPPT控制的DG的虛擬下垂系數(shù)，按照式（15)進(jìn)行設(shè)定；AEpri」表示第i 個基于PQ控制或MPPT控制的DG的虛擬一次電壓下垂控制器輸出值的偏差，按照式（16)進(jìn)行 設(shè)定：式（15)中，Qi_max表示第i個基于PQ控制或MPPT控制的DG輸出無功功率的最大值;Si表示 第i個基于PQ控制或MPPT控制的DG逆變器的額定視在功率;Pi表示第i個基于PQ控制或MPPT 控制的DG輸出的有功功率；式（16)中，若編號為j的單元為DBDG，Epri」表示第j個DBDG的一次電壓下垂控制器輸出 值，否則Epri」表示第j個基于PQ控制或MPPT控制的DG的虛擬一次電壓下垂控制器輸出值。6. 按照權(quán)利要求2所述的基于有限時間一致性的孤島微電網(wǎng)分布式協(xié)調(diào)控制方法，其 特征在于，所述的步驟20)中，進(jìn)行有功頻率控制中，式（4)中，當(dāng)編號為j的單元不為DBDG 時，fpri」表示第j個基于PQ控制或MPPT控制的DG的虛擬一次頻率下垂控制器輸出值，如式 (10)所示，式（10)中，單元為基于PQ控制或MPPT控制的DG，fpri_i表示第i個基于PQ控制或MPPT控制 的DG的虛擬一次頻率下垂控制器輸出值;若編號為j的單元為DBDG，fpri」表示第j個DBDG的 一次頻率下垂控制器輸出值，否則表示第j個基于PQ控制或MPPT控制的DG的虛擬一次頻率 下垂控制器輸出值； 當(dāng)編號為j的單元不為DBDG時，Epri」表示第j個基于PQ控制或MPPT控制的DG的虛擬一次 電壓下垂控制器的輸出值，如式(11)所示： Epri-i = Eref-ni(Qi_Q。-i)式（11) 式（11)中，Epri_i表示第i個基于PQ控制或MPPT控制的DG的虛擬一次電壓下垂控制器輸 出值;Eref表示微電網(wǎng)電壓控制的標(biāo)準(zhǔn)值，m表示第i個基于PQ控制或MPPT控制的DG的虛擬 無功電壓下垂系數(shù)，按照式（15)設(shè)置;ζΚ表示第i個基于PQ控制或MPPT控制的DG輸出的無功 功率;Q Qi表示第i個基于PQ控制或MPPT控制的DG輸出無功功率的初始值。7. 按照權(quán)利要求2所述的基于有限時間一致性的孤島微電網(wǎng)分布式協(xié)調(diào)控制方法，其 特征在于，所述的步驟20)中，依據(jù)式（12)、式（13)確定，符號函數(shù)sign定義如式（14)所 示：式中，Nunn為與第i個DG相鄰的DG數(shù)目；Numj為與第j個DG相鄰的DG數(shù)目；Θ是影響平均一 致算法收斂速度的收斂因子，〇〈9〈l;Ni表示與第i個DBDG相鄰的DG的集合；式(14)中，X為變量。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于有限時間一致性的孤島微電網(wǎng)分布式協(xié)調(diào)控制方法，該控制方法包括下述步驟：步驟10）進(jìn)行一次下垂控制：當(dāng)微電網(wǎng)發(fā)生功率擾動時，基于下垂控制的分布式發(fā)電單元和儲能，自動控制輸出端的頻率和電壓，調(diào)整功率輸出，維持微電網(wǎng)的功率平衡：步驟20）進(jìn)行二次分布式控制：在分布式的控制架構(gòu)下，同時進(jìn)行有功頻率控制和無功電壓控制，以實現(xiàn)各分布式單元按照可調(diào)容量承擔(dān)微電網(wǎng)功率缺額及頻率和電壓的分布式恢復(fù)。該控制方法利用有限時間一致性方法，實現(xiàn)了頻率電壓的分布式二次恢復(fù)，保證了基于下垂控制的各分布式單元和儲能根據(jù)功率容量承擔(dān)功率缺額，維持微電網(wǎng)的頻率和電壓穩(wěn)定，改善了微電網(wǎng)控制的可靠性和魯棒性。
【IPC分類】H02J3/46, H02J3/24
【公開號】CN105634020
【申請?zhí)枴緾N201610054613
【發(fā)明人】顧偉, 陳明, 柳偉, 樓冠男, 薛帥, 曹戈
【申請人】東南大學(xué)
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2016年3月16日