[发明专利]直流微电网分布式最优母线电压控制方法

说明书

本发明涉及一种直流微电网分布式最优母线电压控制方法，包括以下步骤；以分布式方式得到各参与电压调节的发电单元(DG)最优负荷分配及各发电单元所在节点的母线电压平均值；各发电单元通过将各自最优负荷分配和当前输出功率做差，并通过比例积分(PI)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(即参考值)和直流母线电压平均值做差，并通过比例积分(PI)控制器得到电压控制补偿量2；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，实现直流微电网分布式最优母线电压控制。本发明可实现直流母线电压无差控制的同时最优化负荷在各参与电压调节的发电单元间的分配。

技术领域

本发明涉及一种直流微电网分布式最优母线电压控制策略，属于智能电网技术领域。

背景技术

微电网作为智能电网发展的过度，能够促进可再生能源渗透率，并提高供电可靠性。直流微电网具有不存在无功和相位问题、效率高、绿色环保等优点。因此，直流微电网是实现智能电网安全、可靠、高效、清洁的关键，是未来供用电领域的重要模式。在直流微电网中具有大量逆变器接口的发电单元，为了实现各发电单元间电流分配，下垂控制模式在直流微电网中有大量应用。然而，传统下垂控制具有以下缺点：1)由于受线路阻抗影响，难以实现准确负荷分配；2)直流母线电压存在稳态偏差。目前为止，虽然提出了一些方案以克服传统下垂控制的缺点，然而，这些方案大多通过中央控制器，采用集中式控制方式实现。这种集中式控制方式容易受单点故障影响，并且可扩展性较差。此外，很少研究实现直流微电网母线电压恢复控制的同时，根据各发电单元的发电成本在各发电单元间最优化分配直流微电网中的负荷需求。

发明内容

本发明针对上述现有技术的不足，提供了一种多直流微电网分布式最优母线电压控制策略。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：直流微电网分布式最优母线电压控制方法，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：