[发明专利]直流微电网分布式最优母线电压控制方法

权利要求书

1.直流微电网分布式最优母线电压控制方法，其特征在于，为直流微电网中每个参与电压调节的发电单元配置一个智能体，各智能体之间构建一个通信网络，且通过相邻智能体之间的通信和迭代计算实现直流微电网分布式最优母线电压控制，包括以下步骤；

1)以分布式方式得到各参与电压调节的发电单元最优负荷分配参考值；

2)以分布式方式得到各发电单元所在节点的直流母线电压平均值；

3)各发电单元通过将各自最优负荷分配参考值和当前输出功率做差，并通过比例积分控制器得到电压控制补偿量1；各发电单元通过将直流母线电压标称值和直流母线电压平均值做差，并通过比例积分控制器得到电压控制补偿量2；

4)各发电单元在各自电压-电流下垂控制函数基础上增加上述补偿量1和补偿量2，得到新的电压参考值，通过调整各发电单元电压到新的电压参考值，实现直流微电网分布式最优母线电压控制；

所述以分布式方式得到各参与电压调节的发电单元最优负荷分配即分布式最优负荷分配算法，包括以下步骤：

2-1)建立最优负荷分配优化模型，如下式所示：

其中，C_i(P_i)＝a_iP_i²+b_iP_i+c_i，为第i个分布式电源的发电成本函数，P_i表示第i个分布式电源输出的功率，P_refi代表第i个发电单元的最优负荷分配参考值,P_i和分别代表第i个发电单元的输出功率的下限和上限,P_Load代表直流微电网中的负荷需求，a_i、b_i、c_i均为大于0的参数，n为参与直流微电网母线电压调节的发电单元的个数；

2-2)通过下式进行迭代，直到算法收敛：

其中，P_i(0)为第i个发电单元在算法初始时刻的输出功率，ξ为学习率参数；λ_i(0)为第i个发电单元在算法初始时刻的发电成本微增率，λ_i(k)为第i个发电单元在第k次迭代时的发电成本微增率，e_i(0)为第i个发电单元在算法初始时刻的辅助计算变量，e_i(k)为第i个发电单元在第k次迭代时的辅助计算变量，N_i为第i个发电单元对应的智能体i的邻居智能体集合，d_i,j为信息交互因子，ψ()为分段函数如下式所示：

其中，为第i个发电单元的发电成本微增率的上限值：λ_i为第i个发电单元的发电成本微增率的下限值：λ_i＝2a_iP_i+b_i；

2-3)算法收敛后，得到各发电单元的最优负荷分配参考值P_refi(k)，k为算法收敛时的迭代次数。

2.根据权利要求1所述的直流微电网分布式最优母线电压控制方法，其特征在于所述的信息交互因子d_i,j为如下公式所示：

其中，n_i和n_j分别代表第i和第j个智能体的邻居个数,ε为常数。

3.根据权利要求1所述的直流微电网分布式最优母线电压控制方法，其特征在于所述以分布式方式得到各发电单元所在节点的直流母线电压平均值即分布式平均母线电压发掘算法，包括以下步骤：

3-1)通过下式进行迭代，直到算法收敛：

其中，为第i个发电单元在第k次迭代时观测到的直流微电网母线电压平均值，v_i(0)为算法初始时刻第i个发电单元所在节点母线电压，d_i,j为信息交互因子；

3-2)算法收敛后，各发电单元以分布式方式观测得到直流母线平均节点电压k为算法收敛时的迭代次数。