[发明专利]一种直流微电网功率分配方法和系统

权利要求书

1.一种直流微电网功率分配方法，所述直流微电网包括多个可控功率单元，其特征在于，包括如下步骤：

(1)根据各可控功率单元与其相邻单元之间的连接关系构造邻接矩阵D，根据k时刻各可控功率单元的变流器出口电压和邻接矩阵D，得到k时刻各可控功率单元的平均电压观测值；

(2)利用k时刻各可控功率单元的平均电压观测值计算下垂控制的电压参考值，利用下垂控制的电压参考值进行底层功率下垂控制，利用底层功率下垂控制对直流微电网中的各可控功率单元进行下垂控制；

(3)利用各可控功率单元成本参数和k时刻虚拟功率指令计算k时刻各可控功率单元的边际成本；

(4)利用k时刻各可控功率单元及其相邻单元的边际成本计算k时刻边际成本调整量；

(5)利用k时刻边际成本调整量以及k时刻虚拟功率指令计算k+1时刻功率指令值，利用k+1时刻功率指令值对直流微电网中的各可控功率单元进行功率分配；

(6)根据各可控功率单元的工作范围对k+1时刻功率指令值进行限幅计算，得到限幅后的功率指令值，并计算限幅对功率指令值的调整量；

(7)利用k+1时刻功率指令值以及k和k+1时刻可控功率单元的相邻单元限幅对功率指令值的调整量计算得到k+1时刻虚拟功率指令；

(8)当k＝1时，k时刻虚拟功率指令为变流器功率，当k＞1时，利用k+1时刻虚拟功率指令更新k时刻虚拟功率指令后进入步骤(3)，当k+1时刻虚拟功率指令收敛时，得到直流微电网中的各可控功率单元的最优功率分配方案。

2.如权利要求1所述的一种直流微电网功率分配方法，其特征在于，所述邻接矩阵D为：

D＝[d_ij]

其中，N_i表示可控功率单元i的相邻单元集合，n_i是可控功率单元i与其相邻单元连通的节点数，n_j是可控功率单元j与其相邻单元连通的节点数，ε为常数，d_ij为邻接矩阵D中的一个元素。

3.如权利要求2所述的一种直流微电网功率分配方法，其特征在于，所述k时刻各可控功率单元的平均电压观测值为：

其中，v_avgi(k)为k时刻可控功率单元i的平均电压观测值，v_oi(k)为k时刻可控功率单元i的变流器出口电压。

4.如权利要求1-3任一所述的一种直流微电网功率分配方法，其特征在于，所述步骤(2)包括：

利用k时刻可控功率单元i的平均电压观测值v_avgi(k)计算下垂控制的电压参考值v_refi：其中，是变流器出口电压v_oi的离散采样间隔初始时刻的值，V_ref是母线电压恒定参考值；

将可控功率单元i的功率参考值P_refi和变流器输出功率P_oi做差后与下垂系数R_di相乘得到结果，将下垂控制的电压参考值v_refi与结果做差后得到电压参考值V′_refi；获取可控功率单元i的实测电压v_oi，将可控功率单元i的实测电压v_oi与电压参考值V′_refi做差，得到电压V″_refi；对电压V″_refi进行比例积分运算，得到变换器的电感电流参考值i_refi；获取变换器的电感电流实测值i_L1，并将变换器的电感电流实测值i_L1与电感电流参考值i_refi做差后，对做差所得的结果进行比例积分运算，并将比例积分运算的运算结果与三角载波比较，得到互补的调制信号s₁和调制信号s₂，用于对直流微电网中的各可控功率单元进行下垂控制。