[发明专利]一种无人艇供电微电网传输损耗最小化分布式控制方法

说明书

本发明涉及供电微电网控制技术领域，具体公开了一种无人艇供电微电网传输损耗最小化分布式控制方法：获取本地电源的输出电感电流和母线电压,并计算最优潮流电压，获取本地电源的通信出度；获取邻居电源的通信出度、母线电压和最优潮流电压；对全局平均母线电压和全局平均最优潮流电压进行估计；算出母线参考电压与全局平均母线电压的误差，和全局平均最优潮流电压与本地最优潮流电压的误差，并分别生成控制信号；将控制信号通过下垂控制得到电压控制环的电压设定值，并调节设定值传输。本发明通过算出电压控制环的电压设定值，并调节压控制环的电压至设定值传输，可避免求算导纳矩阵、负荷矩阵，和单点故障，且具有即插即用的特性。

技术领域

本发明涉及供电微电网控制技术领域，具体公开了一种无人艇供电微电网传输损耗最小化分布式控制方法。

背景技术

无人艇是一种自动驾驶和执行任务的水面舰艇，艇上搭载了各种传感器和执行模块，可在一定水域范围内进行搜索和营救等复杂任务。无人艇供电微电网作为无人艇执行任务的强力保障，系统的安全性、灵活性和经济性都需得到重视和解决。

微电网是包含分布式电源、储能装置、电力电子设备和本地负荷的小型电力系统，可运行于孤岛和并网模式。相比于传统集中式发电系统，一方面，微电网具有更强的灵活性和安全性；另一方面，微电网中采用的可再生能源发电技术具有污染小和利用率高等优点。

微电网最基本的控制目标之一是将各本地母线电压控制在额定值附近，同时调节全局平均母线电压至母线电压参考值，并以最优潮流传输以减小微电网传输损耗，进而提高微电网的传输效率。然而，传统的集中式最优潮流控制方法需要获取微电网全局信息如负荷矩阵，导纳矩阵等，比较繁杂，且易发生单点故障。

因此，需要一种可避免求算导纳矩阵、负荷矩阵，和单点故障的微电网传输损耗最小化分布式控制方法。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种无人艇供电微电网传输损耗最小化分布式控制方法。

为实现上述目的，本发明采用如下方案。

一种无人艇供电微电网传输损耗最小化分布式控制方法，包括：

获取本地供电电源的输出电感电流和母线电压,并计算最优潮流电压，获取本地供电电源的通信出度；其中，通信出度是指接收供电电源信息的邻居供电电源数目；

获取邻居供电电源的通信出度、母线电压和最优潮流电压；

依据获取的最优潮流电压、通信出度、母线电压，采用分布式有限时间平均一致性算法对全局平均母线电压和全局平均最优潮流电压进行估计；

算出母线参考电压与全局平均母线电压的误差，和全局平均最优潮流电压与本地最优潮流电压的误差，并分别生成控制信号；

将控制信号通过下垂控制得到电压控制环的电压设定值，并调节电压控制环至电压设定值传输；

依据获取的最优潮流电压、通信出度、母线电压，采用分布式有限时间平均一致性算法，对全局平均母线电压和全局平均最优潮流电压进行估计，具体为：

第i个供电电源运行离散迭代算法：

其中，当第j个供电电源为第i个供电电源邻居时，否则p_ij＝0；和s_i(0)均取决于当前采样时刻的采样值；ω_i为辅助状态，且其初始状态ω_i(0)＝1；

计算迭代值之间的差值：