[发明专利]一种基于分布式有限时间控制器的微电网功率分配方法

说明书

本发明公开了一种基于分布式有限时间控制器的微电网功率分配方法。对微电网有功功率的参考值与实际值经过非线性积分控制器处理得到所有电源的有功功率利用率的参考值；建立连接微电网内部所有电源的通信网络；利用分布式有限时间控制器控制每一台电源，使所有电源的有功功率利用率的实际值趋近于参考值。本发明提高微电网的有功功率分配能力；消除通信网络的故障对微电网稳定运行的干扰；消除传统的微电网控制中心对于微电网可靠性的影响；加快分布式电源输出有功功率的收敛时间，提高微电网的动态性能。

技术领域

本发明涉及一种电网分配方法，尤其是涉及了一种基于分布式有限时间控制器的微电网功率分配方法。

背景技术

具有储量丰富、清洁高效、地理分散等特性的、基于可再生能源(如太阳能光伏、风力发电等)的分布式电源在微电网中的渗透率逐渐增加。然而，这些电源输出功率的波动性导致微电网功率分配问题变得十分复杂，即如何有效控制每一台电源的输出功率，使得所有电源输出的总功率满足微电网要求。微电网功率分配是微电网研究领域的基础问题和关键问题。功率能否保持有效分配，即微电网内部所有电源输出总功率能否满足调度要求，决定了微电网能否稳定、高效运行。

功率分配的本质是保证下式成立：

其中，Pi为第i个电源输出的有功功率，Pimax为第i个电源输出的有功功率的最大值，i＝1,2,…,n，n为微电网内部电源的数量。上式为微电网功率分配的目标，也是电源分布式控制的重要理论依据。

实现微电网功率分配的控制，现有的方法一般均采用微电网控制中心实时采集所有电源输出功率的总和，通过集中式控制方法控制每一台电源输出功率的大小。然而，电源的地理分散特性，使得构建这样一个便于微电网控制中心采集数据的通信网络变得非常复杂，而且成本较高、可靠性较低。此外，这些电源输出功率的波动性也影响着微电网功率分配的可靠性。因此传统的集中式控制方法已无法实现对实际微电网功率分配的可靠控制，这也是传统控制方法在实际工程中控制效果不够理想、难以实现微电网功率分配的主要原因。寻找一种不依赖于复杂的通信网络、能够提高系统运行稳定性、抑制分布式电源输出功率波动性的功率分配方法，以代替现有的功率分配方法，实现微电网功率的有效分配，便成为了目前亟需解决的问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出一种基于分布式有限时间控制器的微电网功率分配方法。本发明针对含有分布式电源的微电网，基于分布式网络控制方法，建立电源输出功率的分配方法。

以达到提高通信系统可靠性、实现微电网功率高效分配的目的。

本发明的技术方案采用如下步骤，如图1所示：

1)对微电网有功功率的参考值与实际值经过非线性积分控制器处理得到所有电源的有功功率利用率的参考值；

2)建立连接微电网内部所有电源的通信网络；

3)利用分布式有限时间控制器控制每一台电源，使所有电源的有功功率利用率的实际值趋近于参考值。

所述步骤1)中的所有电源的有功功率利用率的参考值通过以下公式的非线性积分控制器得到：