[发明专利]一种直流微电网的分布式协调控制方法

权利要求书

1.一种直流微电网的分布式协调控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：根据直流微电网系统中的分布式电源，结合供需平衡条件和容量限制，建立系统的总发电成本函数模型；

步骤2：各发电单元及其智能体控制器获取本地信息，并初始化；

步骤3：采用改进的多智能体一致性算法对发电成本函数求解，获得各单元的成本微增率和输出功率，同时稳定直流母线电压；

步骤4：进行下一时刻的算法迭代，对获得的信息进行处理，最后输出最优功率；

步骤5：利用最优功率对直流微电网进行分布式协调调度控制；

所述步骤3中的多智能体一致性算法的算法改进包括定义辅助变量并进一步定义储能单元的输出功率和引入电压稳定函数并进一步设置修改后的一致性协议；

所述的修改后的一致性协议，其描述公式为：

式中，L表示拉普拉斯矩阵，λ(t)为t时刻可控运行单元成本，为t时刻可控运行单元成本的导数，ε为直流母线电压误差因子，U_dc为直流母线电压的设定值，U为直流母线电压的实际值。

2.根据权利要求1所述的一种直流微电网的分布式协调控制方法，其特征在于，所述步骤1中的总发电成本函数模型，其描述公式为：

式中，P_B.i为储能单元i的输出功率，S_B为可控储能单元的集合，a_i、b_i、c_i为相应的函数系数，i为自然数，C_i表示发电单元i的运行成本。

3.根据权利要求1所述的一种直流微电网的分布式协调控制方法，其特征在于，所述步骤1中的供需平衡条件，其描述公式为：

式中，P_G为所有分布式发电单元的输出功率，S_L为所有负荷单元的集合，P_D.i为储能单元i的本地有功需求。

4.根据权利要求1所述的一种直流微电网的分布式协调控制方法，其特征在于，所述步骤1中的容量限制，其描述公式为：

式中，P_B.i(k)、分别对应为k时刻储能单元i的输出功率最小值、实际值和最大值，SOC_B.i(k)、分别对应为k时刻储能单元i的剩余电量最小值、实际值和最大值。

5.根据权利要求1所述的一种直流微电网的分布式协调控制方法，其特征在于，所述步骤2中的初始化的过程包括以下分步骤：

步骤201：获取储能单元i智能体测量到的本地负荷信息和有功功率，获取各单元的成本微增率；

步骤202：根据拓扑图形成拉普拉斯矩阵和邻接矩阵。

6.根据权利要求1所述的一种直流微电网的分布式协调控制方法，其特征在于，所述的储能单元的输出功率的计算公式为：

式中，a_ij表示智能体i和j之间的通信拓扑权重，N_i表示储能单元i的邻居单元集合，和分别表示t时刻智能体i和j的辅助变量，d_ic为储能单元i与其本地需求有功负荷之间的权重系数，P_D.c表示与权重系数对应的本地有功需求。

7.根据权利要求1所述的一种直流微电网的分布式协调控制方法，其特征在于，所述步骤4中对获得的信息进行处理包括以下分步骤：

步骤401：当采用一致性算法后出现某个发电单元的输出功率超出其限定值时，修改输出功率的功率限值并设置可控储能单元的输出功率约束；

步骤402：当一致性算法迭代结束后，判断输出功率是否越限后根据可控储能单元的输出功率约束输出相应的有功功率。

8.根据权利要求7所述的一种直流微电网的分布式协调控制方法，其特征在于，所述步骤401中的可控储能单元的输出功率约束，其具体描述公式为：

式中，λ^*为最优增量成本，和分别为储能单元i的输出功率最小值和最大值。