[发明专利]自适应下垂和一致性相结合的孤岛微电网的分层控制方法

摘要

本发明公开了一种自适应下垂控制和一致性在孤岛微电网的分层控制方法，其内容包括：构建分层控制方案；构建本地层及改进本地层的控制方法；以改进下垂控制作为电压和角频率的一次控制；构建网络层及设计带有领航者并考虑数据通信过程中自适应丢包问题的一致性算法来完成对电压和角频率的二次控制；设计无功功率分配的控制方法；在微电网中，由于各线路阻抗的不同，使得各DER输出的无功功率，不能按照各自的额定容量比进行合理的分配；则通过一致性算法来控制各DER的输出电流比，以此来合理的分配无功功率；设置合理的实验场景验证所述分层控制方法的有效性。本发明提高了系统的可靠性，使系统的抗干扰能力显著提高。

主权项

1.一种自适应下垂控制和一致性在孤岛微电网的分层控制方法，其特征在于：该方法内容包括如下步骤：步骤1：基于带有虚拟领航者并考虑信息丢包问题的一致性理论，构建分层控制方案；基于带有虚拟领航者并考虑信息丢包问题的一致性理论，对于每个DER分为本地层和网络层进行控制；在本地层中，每个DER可以利用本地的信息再结合下垂控制方法来输出电压和角频率信息；本地控制只需要自身的相关信息而不需要其它DER的信息，下垂控制为有差调节，需要网络层和本地层共同来消除系统误差；在网络层中，每一个DER都可视为一个智能体，都具有通信和计算两个功能；即每一个DER不仅能利用本地信息还能与相连的DER交换信息从而得到其他DER的信息；DER利用这些信息通过相应的控制方法来产生一个信号，使其反馈给本地层，从而实现了本地层和网络层协同合作；步骤2：构建本地层及本地层中的改进控制方法，以改进下垂控制作为电压和角频率的一次控制；1.构建本地层本地层主要包括能量计算模块、下垂控制模块、电压合成模块和电压电流双闭环模块；其中，能量计算模块为利用DER输出的电压和电流计算出输出的有功功率和无功功率；下垂控制模块将计算出的有功功率和无功功率通过下垂算法分别得到下垂输出的角频率和电压；电压合成模块将下垂控制和二次控制输出的电压和角频率合称为一个电压相量，将其输出给电压电流双闭环模块使其作为电压电流双闭环模块的参考信号；在电压电流双闭环模块中，以电压环作为外环，以电流环作为内环；电压环将合成的电压相量作为参考信号，将电压环输出的信号作为电流环的参考信号；电压电流双闭环模块的输入信号分别为DER输出的电压和电流；通过电压电流双闭环模块产生PWM波形信号来控制与DER相连的逆变器，使DER输出的电压和角频率跟随参考信号；2.改进本地层的控制方法本地层使用的控制方法为P-ω/Q-U下垂控制算法，下垂控制表达式如下： ω i = ω r e f - mP i U i = U r e f - nQ i - - - ( 1 ) ]]>设计出结合离散时间一致性的自适应下垂控制方法，设计过程如下：通过改变下垂系数，将角频率恢复至ωA，有如下公式成立： Δ ω = ω B - ω A m 1 = ω r e f - ω B P B m 2 = ω r e f