[发明专利]交流微电网经济运行控制方法及装置

说明书

本发明提供交流微电网经济运行控制方法及装置。该方法包括：对于交流微电网中任一分布式电源，获取所述分布式电源的最优有功功率函数；当所述最优有功功率函数在负载所需有功功率变化范围闭区间上连续且可导，且为递增函数时，基于所述分布式电源当前输出的有功功率和最优有功功率函数的反函数，获取所述分布式电源的参考频率；基于所述参考频率，对所述分布式电源对应的逆变器进行调节。根据本发明提供的交流微电网经济运行控制方法，能够实现在交流微电网达到稳态时，各分布式电源按最优有功功率为负载提供有功功率，即以发电成本最低的方式为负载提供有功功率，达到最优经济运行。

技术领域

本发明涉及电网技术领域，更具体地，涉及交流微电网经济运行控制方法及装置。

背景技术

孤岛交流微电网包含各种形式的分布式电源。通常，不同形式分布式微电源的发电特性各异，发电成本也各不相同。由于发电所采用的能源大多为不可再生且会对环境造成污染的能源，因此，采取一定的控制方法，实现孤岛交流微电网经济运行，降低发电成本，具有很强的实用性。

现有技术中，采用下垂控制方法实现分散式经济运行时，需进行电压调节和频率调节。其中，频率调节的过程一般是对于任一分布式电源，先根据系统频率、发电成本相关的下垂系数和该分布式电源当前输出的有功功率，获取该分布式电源的参考频率。以该参考频率为基准，调节该分布式电源的当前频率。当交流微电网到达稳态时，各分布式电源的参考频率会达到一致。此时，各分布式电源按照对应下垂系数的倒数的比例为负载提供有功功率。

各分布式电源按照对应下垂系数的倒数的比例为负载提供有功功率，虽在一定程度上保证了经济运行，即发电成本较高的分布式电源少输出有功功率，发电成本较低的分布式电源多输出有功功率，但由于无法保证交流微电网中所有分布式电源的总发电成本最低，因而无法达到最优的经济运行。

发明内容

本发明提供交流微电网经济运行控制方法及装置，以克服现有技术中按比例进行有功功率输出的分配，无法保证交流微电网中所有分布式电源的总发电成本最低，因而无法达到最优的经济运行的问题。

根据本发明的一个方面，提供交流微电网经济运行控制方法，该方法包括：步骤1，对于交流微电网中任一分布式电源，获取所述分布式电源的最优有功功率函数；其中，所述最优有功功率函数的自变量为负载所需有功功率，因变量为最优有功功率；步骤2，当所述最优有功功率函数在负载所需有功功率变化范围闭区间上连续且可导，且为递增函数时，基于所述分布式电源当前输出的有功功率和最优有功功率函数的反函数，获取所述分布式电源的参考频率；步骤3，基于所述参考频率，对所述分布式电源对应的逆变器进行调节。

结合第一方面的第一种可能实现方式，在第二种可能实现方式中，对于交流微电网中任一分布式电源，基于所述分布式电源对应的发电成本函数和功率平衡式，构建优化模型；其中，所述发电成本函数的自变量为所述分布式电源输出的有功功率，因变量为发电成本；基于所述优化模型，获得所述分布式电源的最优有功功率函数。

结合第一方面的第二种可能实现方式，在第三种可能实现方式中，所述功率平衡式为：所述交流微电网中所有分布式电源输出的有功功率之和等于负载所需有功功率。

结合第一方面的第三种可能实现方式，在第四种可能实现方式中，所述优化模型为：求所述交流微电网中各分布式电源对应的发电成本函数之和，在所述功率平衡式约束下的最小值。

结合第一方面的第四种可能实现方式，在第五种可能实现方式中，所述优化模型表达式为：s.t.P_L＝P₁+P₂+…+P_n；其中，n为交流微电网所含分布式电源的数目；C_i(P_i)为第i个分布式电源对应的发电成本函数；P_i(i＝0,…,n)为第i个分布式电源输出的有功功率；P_L为交流微电网的负载所需有功功率。