[发明专利]一种直流微电网的分布式协同控制方法、装置及设备

说明书

本发明公开了一种直流微电网的分布式协同控制方法、装置及设备，每个储能系统采用考虑随机时滞的平均电压估算模型对本体的平均电压估计值进行更新；每个储能系统采用考虑随机时滞的平均电压一致性模型生成平均电压修正值；每个储能系统采用考虑随机时滞的荷电状态一致性模型生成荷电状态修正值；每个储能系统根据本体的荷电状态修正值和平均电压修正值，采用反馈线性化方法生成用于底层控制的参考电压值，直至每个储能系统的当前荷电状态实现一致性，且每个储能系统更新后的平均电压估计值实现一致性。本发明目的在于实现引入随机时滞的情况下考虑储能的直流微电网的平均电压恢复以及荷电状态平衡。

技术领域

本发明涉及微电网控制领域，具体涉及一种直流微电网的分布式协同控制方法、装置及设备。

背景技术

在分布式新能源渗透率快速增加的背景下，开展考虑储能的直流微电网的分布式协同控制意义重大且需求迫切。研究考虑储能的直流微电网分布式协同控制方法有助于在诸如数据中心等实际应用场合下合理设计控制器，通过电压控制保证微电网电能质量，通过荷电状态控制充分利用储能装置的容量并延长使用寿命，促进分布式新能源在直流微电网的应用发展，对于推动我国电力系统储能发展和能源低碳转型具有重要意义。考虑储能的直流微电网控制目标包括电压恢复、功率共享以及荷电状态平衡。

目前围绕考虑储能的直流微电网分布式控制方法的传统研究，大多未考虑分布式通信过程中的时滞或者仅仅简单视为固定时滞，而缺乏对其的随机性的讨论；同时大部分方法在实现电压控制和荷电状态控制时没有对两者的控制冲突问题进行改进，无法实现整体的良好控制效果。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种直流微电网的分布式协同控制方法、装置及设备，其目的在于实现引入随机时滞的情况下考虑储能的直流微电网的平均电压恢复以及荷电状态平衡。

为了解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种直流微电网的分布式协同控制方法，包括：

S1、每个储能系统根据本体的当前输出电压和平均电压估计值，以及与其相邻的储能系统的平均电压估计值，采用考虑随机时滞的平均电压估算模型对本体的平均电压估计值进行更新；

S2、每个储能系统根据本体的平均电压估计值以及与其相邻的储能系统的平均电压估计值，采用考虑随机时滞的平均电压一致性模型生成平均电压修正值；

S3、每个储能系统根据本体的当前荷电状态以及与其相邻的储能系统的当前荷电状态，采用考虑随机时滞的荷电状态一致性模型生成荷电状态修正值；

S4、每个储能系统根据本体的荷电状态修正值和平均电压修正值，采用反馈线性化方法生成用于底层控制的参考电压值，重复S1～S4，直至每个储能系统的当前荷电状态实现一致性，且每个储能系统更新后的平均电压估计值实现一致性。

进一步地，所述考虑随机时滞的平均电压估算模型为：

式中：为平均电压估计值；V_i^od(t)为输出电压；为电压观测信息馈送增益；为邻接矩阵元素；τ_ij(t)为马尔科夫链建模的储能系统通信过程中的随机时滞。

进一步地，所述考虑随机时滞的平均电压一致性模型为：

式中：为电压控制器输出的平均电压修正值；为电压控制信息馈送增益；为访问参考节点的pinning增益；g_i为pinning矩阵元素；V_mg为微电网额定电压。

进一步地，所述考虑随机时滞的荷电状态一致性模型为：