[发明专利]基于有限时间一致性的孤岛微电网分布式协调控制方法

摘要

本发明公开了一种基于有限时间一致性的孤岛微电网分布式协调控制方法，该控制方法包括下述步骤步骤10）进行一次下垂控制当微电网发生功率扰动时，基于下垂控制的分布式发电单元和储能，自动控制输出端的频率和电压，调整功率输出，维持微电网的功率平衡步骤20）进行二次分布式控制在分布式的控制架构下，同时进行有功频率控制和无功电压控制，以实现各分布式单元按照可调容量承担微电网功率缺额及频率和电压的分布式恢复。该控制方法利用有限时间一致性方法，实现了频率电压的分布式二次恢复，保证了基于下垂控制的各分布式单元和储能根据功率容量承担功率缺额，维持微电网的频率和电压稳定，改善了微电网控制的可靠性和鲁棒性。

主权项

一种基于有限时间一致性的孤岛微电网分布式协调控制方法，其特征在于，该控制方法包括下述步骤：步骤10)进行一次下垂控制：当微电网发生功率扰动时，基于下垂控制的分布式发电单元和储能，根据式(1)自动控制输出端的频率和电压，调整功率输出，维持微电网的功率平衡：式(1)中，基于下垂控制的分布式发电单元和储能单元为DBDG，fpri_i表示第i个DBDG一次下垂控制产生的频率参考值；fref表示微电网频率控制的标准值；mi表示第i个DBDG的有功频率下垂系数；Pi表示第i个DBDG输出的有功功率；P0_i表示第i个DBDG输出有功功率的初始值；Epri_i表示第i个DBDG一次下垂控制产生的电压参考值；Eref表示微电网电压控制的标准值；ni表示第i个DBDG的无功电压下垂系数；Qi表示第i个DBDG输出的无功功率；Q0_i表示第i个DBDG输出无功功率的初始值；步骤20)进行二次分布式控制：在分布式的控制架构下，同时进行有功频率控制和无功电压控制，以实现各分布式发电单元按照可调容量承担微电网功率缺额及频率和电压的分布式恢复；所述的步骤20)中，进行有功频率控制的具体过程为：各DBDG根据本地频率测量值与标准值的偏差以及邻居一次频率下垂控制器输出值，按照式(2)实现频率的分布式恢复，以确保频率的恢复控制不影响有功功率均分的精度：fsec_i＝Kp1(fref‑fi)+Ki1∫[fref‑fi+fFTC_i]dt    式(2)式中，fsec_i表示第i个DBDG的二次频率控制器输出值；Kp1表示频率恢复的比例控制器参数；fi表示第i个DBDG的本地频率测量值；Ki1表示频率恢复的积分控制器参数；fFTC_i表示第i个DBDG有功功率均分的有限时间控制器输出值，fFTC_i由式(3)确定；式中，β1表示有限时间控制器第一参数，sign表示符号函数，γ1表示有限时间控制器第二参数，α1均表示有限时间控制器第三参数，其中，0<α1<1，β1>0，γ1≥0；Δfpri_i表示第i个DBDG一次频率控制器输出值的偏差，Δfpri_i由式(4)确定：式中，Ni表示与第i个DBDG相邻的分布式发电单元DG的集合；aij表示第i个DBDG与第j个DG间的通信耦合系数；若编号为j的单元为DBDG，则fpri_j表示第j个DBDG的一次频率下垂控制器输出值；若编号为j的单元不为DBDG，则fpri_j表示第j个基于PQ控制或MPPT控制的DG的虚拟一次频率下垂控制器输出值。