一种孤岛交流微电网群分层协调控制方法及系统.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN116031882A(43)申请公布日2023.04.28(21)申请号202211590960.9H02J3/38(2006.01)(22)申请日2022.12.12(71)申请人广东电网有限责任公司地址510000广东省广州市越秀区东风东路757号申请人广东电网有限责任公司电力调度控制中心(72)发明人骆晓明杨银国刘洋闫斌杰陆秋瑜朱誉(74)专利代理机构广州三环专利商标代理有限公司44202专利代理师颜希文(51)Int.Cl.H02J3/06(2006.01)H02J3/46(2006.01)权利要求书4页说明书15页附图6页(54)发明名称一种孤岛交流微电网群分层协调控制方法及系统(57)摘要本发明提供了一种孤岛交流微电网群分层协调控制方法及系统，其方法包括：将微电网群分为以微电网为基本单元的上层网络和以分布式电源为基本单元的下层网络；获取各分布式电源的状态并基于一致性协议构建下层网络下垂控制模型和上层网络下垂控制模型；基于下层网络下垂控制模型和上层网络下垂控制模型对微电网进行协调控制；基于协调控制结果构建微电网群分层结构功率协调控制模型，并基于微电网群分层结构功率协调控制模型实现微电网群分层的协调控制。该方法在实现一致性调节的基础上，还实现了微电网群分层结构功率的协调控制，能有效地对微电网内部功率共享及微电网间的功率进行调度控制，有效支撑网络恢复阶段不同分区之间的功率调控。CN116031882ACN116031882A权利要求书1/4页1.一种孤岛交流微电网群分层协调控制方法，其特征在于，包括以下步骤：获取孤岛交流微电网群中各微电网及分布式电源的拓扑参数以及微电网群额定电压参数；基于微电网及分布式电源的拓扑参数将微电网群分为以微电网为基本单元的上层网络和以分布式电源为基本单元的下层网络；基于微电网群额定电压参数确定下层网络的额定电压参数，并根据下层网络的额定电压参数在下层网络中随机选取一个分布式电源作为群首分布式电源；获取各分布式电源的状态并基于一致性协议构建下层网络下垂控制模型；获取群首分布式电源的状态并基于一致性协议构建上层网络下垂控制模型；基于下层网络下垂控制模型和上层网络下垂控制模型对微电网进行协调控制；基于协调控制结果构建微电网群分层结构功率协调控制模型，并基于微电网群分层结构功率协调控制模型实现微电网群分层的协调控制。2.根据权利要求1所述的一种孤岛交流微电网群分层协调控制方法，其特征在于，所述获取各分布式电源的状态并基于一致性协议构建下层网络下垂控制模型，具体为：根据分布式电源间的通信网络获取各分布式电源的状态；基于一致性协议及各分布式电源的状态，构建下层网络下垂控制模型；所述下层网络下垂控制模型表示为：式中：τ表示下层网络响应速度的时间常数；表示第k个微电网中第i个分布式电源控制后的角频率；表示第k个微电网中第i个分布式电源控制后的电压；j表示第j个分布式电源；Nk，i表示分布式电源的邻集；表示第k个微电网中第i个分布式电源的正向量；表示邻接矩阵元素，表示第i个分布式电源至第j个分布式电源的连接是否存在，若不存在为0，存在则为1；ω表示分布式电源控制前的角频率；ωk，ch表示第k个微电网群首分布式电源的角频率；表示第i个分布式电源至群首分布式电源的连接是否存在，若不存在为0，存在则为1；vk，ch表示第k个微电网群首分布式电源的电压。3.根据权利要求1所述的一种孤岛交流微电网群分层协调控制方法，其特征在于，所述获取群首分布式电源的状态并基于一致性协议构建上层网络下垂控制模型，具体为：根据分布式电源间的通信网络获取群首分布式电源的状态；基于一致性协议及群首分布式电源的状态，构建上层网络下垂控制模型；所述上层网络下垂控制模型表示为：式中：T表示上层网络响应速度的时间常数；表示第k个微电网中群首分布式电源控制后的角频率；表示第k个微电网中群首分布式电源控制后的电压；l表示第l个微电网；表示第k个微电网的邻集；表示第k个微电网的正向量；表示第k个微电网至第l2CN116031882A权利要求书2/4页个分布式电源的连接是否存在，若不存在为0，存在则为1；表示第k个微电网至基准微电网的连接是否存在，若不存在为0，存在则为1；ωrated表示基准角频率；vrated表示基准电压。4.根据权利要求1所述的一种孤岛交流微电网群分层协调控制方法，其特征在于，基于协调控制结果构建微电网群分层结构功率协调控制模型，并基于微电网群分层结构功率协调控制模型实现微电网群分层的协调控制，具体为：基于协调控制结果，利用发电成本函数计算各分布式电源的状态及群首分布式电源的发电成本增值量；基于发电成本最小的等增量原则，构建最优有功功率下降模型；所述最优有功功率下降模型表示