[发明专利]一种基于微电网中分布式电源的精准调度方法

权利要求书

1.一种基于微电网中分布式电源的精准调度方法，其特征在于，所述微电网系统无中央控制器，各分布式电源地位相等，以实现不同运行场景下去中心化微电网中分布式电源的精准调度；包括以下三种不同运行场景；

场景一：当微电网稳定运行时，此时无分布式电源接入或退出，系统的通信拓扑不发生改变；

场景二：当微电网中分布式电源和负荷具有双随机特性时，即微电网中分布式电源由于天气原因出力增加或减少，并伴随有负荷的随机接入或退出时，此时微电网中分布式电源和负荷的拓扑结构发生变化，微电网中的有功功率和无功功率也发生变化；

场景三：当通讯失败时，微电网中的分布式电源分散成两部分或者更多部分，分散的系统之间不能进行通讯，此时前面所述在正常通讯情况下的一致性方法不一定能继续维持系统的精准调度；

所述精准调度的方法包括以下步骤：

步骤1：获得系统初始阶段的基本数据，收集系统所需要满足的功率平衡条件，判断微电网运行场景；

步骤2：当微电网系统分别运行在以下三种不同运行场景下，对微电网中的分布式电源应用不同的分布式调度方法：

当微电网运行在场景一时，构造系统经济运行函数，并对经济运行函数进行求导，求得各分布式电源的拉格朗日算子；

当微电网运行在场景二时，构造微电网中分布式电源的拓扑图，在场景二中，系统中各节点只与相邻节点通信；分别得到系统的邻接矩阵A、次数矩阵D、关联矩阵I及拉普拉斯矩阵L；为满足系统功率匹配问题，对微电网中分布式电源应用图论一致性理论，并结合对等控制中的频率控制方法，把拉格朗日算子看作每个顶点的状态，构造拉格朗日算子函数，计算每个顶点拉格朗日算子的收敛性；当系统中分布式电源或负荷的变动较频繁时，为满足系统对分布式电源精准调度的更高要求，把一致性方法与神经网络算法结合，通过神经网络控制器进行自主控制，使微电网系统更快的达到精准调度；

当微电网运行在场景三时，系统中部分分布式电源通信中断，各顶点的一致性信息不能在各节点之间传输，系统不能再维持一致性；在通信失败时，当系统中的频率控制器均可以正常测量系统频率时，通过设计控制器增益的方法设计控制器参数K_pi和K_ii，使系统继续保持精准调度；若部分控制器不能测量系统频率，通过“领导-跟随”控制器的方法，即微电网系统中测量频率的控制器称为“领导”控制器，相互之间进行通信；不能测量频率的控制器称为“跟随”控制器，“跟随”控制器之间不能进行通信，只能接收“领导”控制器信息，与“领导”控制器之间进行单向通信；对“领导”控制器和“跟随”控制器分别应用分布式调度控制方法并求得各分布式电源的拉格朗日算子；

步骤3：判断在当前运行场景下微电网中各分布式电源的拉格朗日算子是否相等，若相等，则系统中各分布式电源实现了精准调度，否则跳到步骤2。

2.根据权利要求1所述基于微电网中分布式电源的精准调度方法，其特征在于，步骤2中：当微电网运行在所述场景一时，即系统在稳定运行情况下，系统所需要满足的功率平衡条件为：P_i^min≤P_i≤P_i^max，其中P_D为系统总功率，P_loss和P_load分别为线路的损耗功率和负载功率，线路的功率损耗相比于负载功率来说较小，可以忽略；P_i^min和P_i^max分别为第i个发电机的输出最小有功功率和最大有功功率；构造系统经济运行函数F_i(P_i)＝α_i+β_iP_i+γ_iP_i²，并求导求得其中F_i(P_i)是第i个发电机的费用函数，α_i，β_i，γ_i是第i个发电机费用函数的系数；为发电机成本微增率；当系统稳定运行时，拉格朗日算子等效为分布式发电机成本微增率，即λ为拉格朗日算子；当所有发电机中的拉格朗日算子相等时，整个系统能达到最优的经济调度，且有最优的功率输出P_i^*(k)。