[发明专利]一种考虑通讯时滞的微电网事件触发分层控制方法

权利要求书

1.一种考虑通讯时滞的微电网事件触发分层控制方法，其特征在于，所述方法为：

建立两层控制体系：一次控制和二次控制；一次控制采用基于传统Q-f/P-U下垂控制的闭环控制方式；在二次控制中，根据不同大小负荷时的频率及电压范围，采用多阶段频率和电压二次控制方式来提高控制精度，并采用事件触发机制协调多个阶段的运行；频率二次控制可分为两阶段，各阶段均采用PI控制方式；电压二次控制可分为三阶段，一、二阶段均采用PI控制方式，三阶段采用线路压降补偿控制方式；一次控制以二次控制的输出信号为补偿信号，以恢复频率及消除均分误差；考虑各DG间的信息交互，采用基于触发机制的通讯方案，并考虑通讯时滞设计内环鲁棒控制方法，使系统在通讯时滞的影响下保持鲁棒性。

2.根据权利要求1所述的一种考虑通讯时滞的微电网事件触发分层控制方法，其特征在于，所述方法的具体内容如下：

步骤1，设计基于触发机制的两阶段频率二次控制方法；

步骤2，设计基于触发机制的三阶段电压二次控制方法；

步骤3，采用触发机制通讯方案，考虑通讯时滞设计内环鲁棒控制方法。

3.根据权利要求2所述的一种考虑通讯时滞的微电网事件触发分层控制方法，其特征在于，步骤1中，基于DG运行频率的Q-f下垂特性，采用两阶段频率二次控制方法，其中，一、二阶段均采用PI控制方式，确定各阶段的触发机制，旨在实现精确的频率恢复，具体如下：

(1.1)分析DG运行频率的Q-f下垂特性；

微电网中所有DG均采用传统无功-频率下垂控制，则对于其中任意一个DG，如DGi，其频率下垂控制公式如下

f_i(t)＝f_n-m_i(Q_i(t)-Q_ni)， (1)

其中，f_i(t)是DGi运行频率，f_n是频率额定值，m_i是无功下垂系数，Q_i(t)是DGi实际输出无功功率，Q_ni是DGi无功额定值；

由式(1)可得，当且仅当输出无功功率等于其额定值时，运行频率才能稳定在额定值50Hz，然而DG的输出无功功率会随微电网中的负荷的变化而变化，因此其运行频率会偏离额定值；

(1.2)确定两阶段频率二次控制方法；

根据DG频率运行情况，采用如式(2)所示的改进频率控制，其中二次控制分为两阶段控制，分别为一次控制提供额外的频率下垂补偿信号；

其中，a_1i、a_2i是取决于触发机制的二次控制中的阶段控制增益，τ(t)是通讯时滞，δ_1if_i(t-τ(t))，δ_2if_i(t-τ(t))分别是二次控制中的各阶段输出控制信号，具体如下

其中，k_1ifp、k_1ifi是一阶段控制的PI控制系数，k_2ifp、k_2ifi是二阶段控制的PI控制系数，N是DGi的邻接DG(DGj)的个数；

如(3)所示，一阶段控制旨在实现运行频率对额定值的同步跟踪，以尽可能减小运行频率与额定值间的偏离值；如(4)所示，二阶段控制通过增加无功补偿项先缩小运行频率偏离值，再以与一阶段相同的方式减小偏离值，最终实现频率恢复。

(1.3)确定各阶段频率二次控制的触发机制；

采用事件发生器来协调两阶段频率二次控制的运行，通过式(5)所示的算法控制阶段控制增益来实现各阶段的触发；

其中，f_d是频率在两个阶段对应的两种运行情况间的临界值。