[发明专利]一种微电网母线电压协调控制方法

说明书

本发明属于新能源接入和微电网技术领域，涉及一种微电网母线电压协调控制方法。包括以下步骤：实时计算当前系统的综合下垂曲线的数学表达式；读取各个电力电子设备节点的交换功率、各个电力电子设备节点闭锁状态信号及其储能SOC值，实时计算各电力电子设备节点的竞争权重系数，并排序；当微网系统内部源荷波动导致系统母线电压变化超过设定范围时，启动控制调节流程，并输出母线电压变化值；根据输出的电压变化值，计算系统功率波动值；根据当前电力电子设备节点竞争系数排序，将功率差额分配给排序靠前的一个或者多个电力电子设备节点，使系统电压回归至额定的电压范围。本发明的方法能解决微网内部源荷波动造成系统电压波动的工程问题。

技术领域

本发明属于新能源接入和微电网技术领域，具体涉及一种微电网母线电压协调控制方法。

背景技术

当今，以气候变暖为典型特征的全球变化已引起广泛关注，新能源微网可以有效的消纳分布式能源，并可作为备用电源在主网失电的情况下给用户供电，得到越来越多的关注。然而对于结构较为复杂的微网系统如何减少可再生能源波动性对用户的影响，在充分发挥电力电子设备快速精准调节性能的同时提高系统惯性，将微电网母线电压波动控制在较小的范围内，一直以来还是一个工程应用难题。

目前对母线电压控制研究多集中于电力电子控制，缺乏系统级的控制方法，例如中国专利申请号为201711307722.1的《控制用于电动汽车的充电电源模块的直流母线电压的方法》及中国专利申请号为201710427766.1的《一种光伏并网发电系统及直流母线电压控制方法和装置》。

然而微电网是一种多节点系统，仅仅依靠单节点的调节难以保证微电网系统母线电压的稳定，因此急需一种系统级的微电网母线电压稳定控制实用方法。

发明内容

本发明目的是为了克服现有的微电网母线电压控制方法存在的缺陷，提供一种系统级微电网母线电压稳定协调控制方法，用于由多种下垂特性电力电子装置组成微电网系统。

为了实现上述目的，本发明采用的技术手段是：一种微电网母线电压协调控制方法，包括以下步骤：

实时计算当前系统的综合下垂曲线的数学表达式；

读取各个电力电子设备节点的交换功率、各个电力电子设备节点闭锁状态信号及其储能SOC值，实时计算各电力电子设备节点的竞争权重系数，并排序；

当微网系统内部源荷波动导致系统母线电压变化超过设定范围时，启动控制调节流程，并输出母线电压变化值ΔU；

根据输出的电压变化值ΔU，计算系统功率波动值ΔP；

根据当前电力电子设备节点竞争系数排序，将功率差额ΔP分配给排序靠前的一个或者多个电力电子设备节点，使系统电压回归至额定的电压范围。

进一步的，综合下垂曲线的数学表达式的计算过程为：

(1)实时采集母线电压实测值U和各个电力电子设备节点端口功率值并求和计算出当前功率和∑P；

(2)基于最小二乘法原则，采用线性回归模型，使所有观测值的残差平方和最小，其样本模型如下：

Y_i＝α₁+α₂X_i+ε_i

式中X_i和Y_i为样本值，ε_i为误差值，α₁和α₂为系统下垂曲线参数，α₁的物理意义为微网母线为额定电压值，α₂的实际物理意义为下垂斜率，取步骤(1)计算出的∑P组成的数组为X_i，取电压实测值U组成的数组为Y_i；