[发明专利]一种基于分层控制策略的孤岛微电网分布式协调控制方法

摘要

一种基于分层控制策略的孤岛微电网分布式协调控制方法，首先，将分层控制结构构建为本地控制层和网络控制层两结构。其次，研究P‑U/Q‑ω下垂控制作为各分布式电源电压和角频率的一次控制。再次，结合图论和多智能体理论，介绍了微电网中由各分布式电源组成的通信网络。在该通信网络的基础上，设计了一种新型的考虑时延问题的Virtual leader‑following一致性协议，并用该协议完成各分布式电源电压和角频率的二次控制。最后，通过设计电流控制器实现了有功功率的合理分配。本专利确保分布式电源电压和角频率得到可靠的控制效果，实现对有功功率按分布式电源额定容量合理分配的效果。

主权项

一种基于分层控制策略的孤岛微电网分布式协调控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1，构造分层控制结构；构建一种分层控制策略，即网络控制层和本地控制层相互协调控制；对于网络控制层，基于图论理论和多智能体系统的思想，构建微电网中由微网内部的分布式电源(DER)所构成的通信网络，利用该网络可以使得每个DER的状态信息可以传输到相邻DER，同时每个DER也可以接受相邻DER发送的信息；对于本地控制层，整体上采用传统的功率控制环和电压电流双闭环相结合的结构，具体到下垂控制策略中则使用P‑U/Q‑ω下垂控制策略，省去虚拟控制器的构造过程，使本地控制层更适用于低压微电网；步骤2，利用构造的分层控制结构来对孤岛微电网的电压和角频率进行调节；基于步骤1构造出的分层结构，提出一种分层控制的思想来调节DER的电压和角频率；在该分层控制中，首先采用本地控制层中的下垂控制策略作为分层控制中的一次控制，然后将网络控制层中的通信信息结合时滞问题进行有虚拟领航者‑跟随(Virtual leader‑following)一致性处理，形成反馈量后再添加到二次控制中，最终使得对电压和角频率的控制效果得到提升；步骤3，设计电流控制器来调节有功功率分配；在对电压和角频率分层控制的基础上，采用一种考虑通信时滞的Virtual leader‑following一致性协议来调节电流的方法，使得有功功率可以按照各分布式电源的额定有功容量进行按容量比例分配；步骤4，通过搭建合理的实验场景验证该方案的有效性。