[发明专利]一种考虑通信延时及拓扑变换的微电网次级控制方法

说明书

本发明公开了一种考虑通信延时及拓扑变换的微电网次级控制方法，是综合考虑节点间的拓扑变换及通信延时，通过确定不同的通信延时影响因子，并获取微电网系统相邻节点间的输出电压序列，然后采用ARMA模型预测邻居节点的输出电压，以此为基础建立分布式节点的二次控制模型。本发明能够使得微电网系统在节点间存在通信延时及拓扑变换的情况下，提高系统的控制协同性，增强系统的控制准确性，加快系统的控制速度，减少通信延时及拓扑变换对微电网系统控制性能带来的不利影响。

技术领域

本发明涉及微电网分布式控制技术领域，是一种考虑通信延时及拓扑变换的微电网次级控制方法。

背景技术

微电网是将分布式发电(DG)装置、储能装置、负荷等有机组合在一起的小型电力供电单元，并且安装灵活，可以就近供电，特别适用于大规模分布式小型新能源的利用。而且，微电网还可以有效降低线路损耗，提高能源利用率。微电网作为大电网的有效补充，既可以和大电网并网连接，也可以独立运行在孤岛模式，有效提高供电可靠性和灵活性。作为一种新的电力网络拓扑形式，微电网在处理新能源发电系统和传统大电网系统并网连接可靠性等方面具有独特优势，受到了越来越广泛的关注，也是我国电网未来发展的主要方向。

微电网采用分层控制技术，初级控制采用下垂控制，以实现快速的功率跟随，次级控制用来实现对电压偏差的补偿。微电网可靠运行需要对其内各个分布式电源逆变器进行有效控制，使得微电网各分布式电源输出电压符合参考值，以确保微电网系统输出电能质量满足用户需求。分布式控制依赖于通信网络，但通信网络存在传输延时及拓扑变换，这对微电网系统的控制性能及稳定性会造成不利影响。然而，当前大多数研究微电网次级控制的学者，通常忽略微电网系统中通信延时的存在，也不对通信拓扑变换加以更多关注。当微电网系统存在通信延时及拓扑变换时，传统的次级控制方法将无能为力，初级控制产生的电压偏差无法得到及时补偿，通信延时过大甚至会导致微电网系统的不稳定，所以研究在具有通信延时及拓扑变换情况下的微电网次级控制方法具有重要的现实意义。

发明内容

本发明为克服现有技术的不足之处，提出一种考虑通信延时及拓扑变换的微电网次级控制方法，以期通过考虑网络通信延时及拓扑变换，计算不同的延时影响因子，预测邻居节点的输出电压，建立动态次级控制器，从而保证微电网系统的电压稳定，并能提高系统的稳定性。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

本发明一种考虑通信延时及拓扑变换的微电网次级控制方法的特点在于，包含以下步骤：

步骤1，用有向图G＝(V_G,E_G)来表示一个具有N个节点的微电网系统，其中，V_G＝{v₁,v₂,…,v_i,…v_N}表示节点集合；v_i表示第i个节点；E_G表示节点间边的集合；

利用式(1)获取微电网系统通信拓扑结构：

A_G＝[a_j]∈R^n×n (1)

式(1)中，a_ij表示第i个节点v_i与第j个节点v_j的通信连接关系，若a_ij＝1，则表示第i个节点v_i与第j个节点v_j通信相连，第i个节点v_i是第j个节点v_j的邻居节点；若a_ij＝∞，则表示第i个节点v_i与第j个节点v_j不通信相连，第i个节点v_i不是第j个节点v_j的邻居节点；令a_ii＝0；