[发明专利]事件触发机制下的微网分布式电压恢复与功率分配方法

说明书

本发明适用于微电网控制领域，提供了事件触发机制下的微网分布式电压恢复与功率分配方法，首先对直流微电网的进行事件触发情况下的建模分析，获得直流母线误差，并分析由于事件触发引发的电压电流采样误差问题，获得采样误差；然后构建事件触发控制器；确定事件触发条件；最终实现直流母线电压恢复以及最优功率分配的控制方法。本发明的方法考虑了打破了电网控制模型的层次界限，在完成二层控制的同时实现了三层中的最优功率分配。此外本方法基于事件触发通信机制实现，极大的减少了微电网系统的通信负担，提高了整体系统的稳定性。

技术领域

本发明属于微电网控制领域，尤其涉及事件触发机制下的微网分布式电压恢复与功率分配方法。

背景技术

随着传统能源供应短缺以及对用电可靠性的提高，以高效、清洁的分布式电源(distributed generation，DG)为基础，结合储能单元、负荷和相关控制装置的微电网成为一种灵活、先进的新型供电方式，是近年来国内外研究的热点。微电网既可以与大电网并联运行，也可以在电网故障下进行孤岛运行，独立为本地负载供电，具有较高的供电安全性和可靠性。此外由于直流微电网与交流微电网相比，存在无需关注频率、无功功率和电能质量等优点，使得直流微电网在实际应用中更为流行。

受传统电力系统控制方式的启发，为更高效的实现对孤岛式直流微电网的能源管理，通常采用分层控制结构。将整个控制系统分为三层，底层主要采用分散式下垂控制实现电流按比例输出，二层控制旨在消除由下垂功能导致的电压偏差问题，而三层控制则是对整个能源管理系统优化问题的讨论。

二层控制在保证孤岛运行微电网稳定性方面的作用十分关键。因此，也成为了研究的重要领域。在微电网二层控制中，主要有三种类型的控制策略：集中式、分散式以及分布式。集中式控制采用一个集成控制器来控制整个网络；分散式控制则采用了许多子控制器对每个DG进行控制，子控制器之间不存在信息的交互；分布式控制则使用子控制器及其邻居的信息进行控制，具有较高的灵活性和可靠性。但由于涉及较多控制决策和信息通信技术，连续时间下的分布式控制的方式对各发电机节点间的通信造成较大负担。因此如何设计非连续时间的控制器以减少微电网内通信负担与提高控制效率成为了值得关注的研究对象。

在三层控制中，为解决传统集中式优化算法不灵活与计算成本高的缺点，近年来提出了分布式优化体系结构，采用分布式共识思想来解决能源管理优化问题。但值得指出的是由于可再生能源发电的间歇性和变化性(尤其是在热带国家)发电机组的运行状态可能会频繁变化，这使得大多数算法的缓慢收敛阻碍了它们在微电网的在线实现中的使用。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供事件触发机制下的微网分布式电压恢复与功率分配方法，该方法仅依赖于离散的、非周期性的事件触发通信，在考虑二次电压恢复误差的同时，同时考虑了三次功率分配优化的问题。

本发明是这样实现的，事件触发机制下的微网分布式电压恢复与功率分配方法，包括以下步骤：

S1.建立适用于事件触发机制的直流微电网模型，过程如下：

1.1)在下垂控制中，基准电压被表示为式(1)：

其中V^*为额定直流电压，d_i为下垂增益系数，I_i是第i个DG的输出电流；

由于传输线路阻抗R_i的存在，则公共连接点母线电压V_b与基准电压具有如(2)所示关系，I_i为输出电流：

联立式(1)-(2)可得直流母线电压方程如式(3)所示：