[发明专利]一种直流微电网电压和电流分配分布式协调控制方法

说明书

本发明公开了一种直流微电网电压和电流分配分布式协调控制方法，包括以下步骤：步骤1：微电网中所有参与协调控制的分布式电源，均设置与其对应的分布式协调控制器；每个分布式协调控制器均与其对应的分布式电源的换流器控制器连接；步骤2：分布式协调控制器之间通过通信网连接；本发明对于每个分布式电源采用了分布式协调控制器，并在协调控制器之间引入稀疏通信网络；通过一致程度参数实现对电压和电流的一致程度进行人为的设定；采用虚拟领航者节点的方法，补偿因为下垂控制方法引起的母线电压相对于额定值的电压降；与现有方法相比，本发明可以更高效的实现对直流微电网的控制。

技术领域

本发明涉及直流微电网控制领域，具体涉及一种直流微电网电压和电流分配分布式协调控制方法。

背景技术

利用分布式新能源替代传统化石能源是应对环境污染问题的有效方法。分布式新能源发电系统通常具有直流特性，利用直流微电网对分布式能源进行集成可以提高效率，减少逆变器的使用，降低建造和运营成本。因此直流微电网正在成为一种越来越受关注的供电系统。

直流微电网的基本控制目标有两个，分别是电压稳定性和负荷功率的成比例分配。电压稳定性是指通过控制系统的作用，使得直流微电网的母线电压达到并稳定在额定值附近。但是由于传统的下垂控制方法的使用，以及不同母线间输电线阻抗的存在，造成实际母线电压相对于额定值存在一个电压降，同时不同的母线电压也达不到一致。

在直流微电网中，负荷功率的成比例分配等同于分布式电源输出电流的成比例分配，即所有分布式电源输出电流相对于自身输出电流额定值的比例相等。传统的下垂控制方法的一个重要的作用就是实现分布式电源输出电流的成比例分配。但是当母线间的输电线阻抗不可忽略时，利用传统下垂控制方法实现的电流成比例分配的效果就会变差。为了改善由于下垂控制方法和传输线阻抗引起的问题，一种比较有效的方法是用基于一致性算法的分布式控制方法对传统的下垂控制方法进行补偿。通过一致性算法的使用可以实现电流的成比例分配，但是无法对母线电压的一致性进行控制，不同母线的电压差可能较大，达不到预定的电压稳定条件，造成系统无法稳定运行。

发明内容

本发明采用分布式方案具有更强的扩展性，系统中某一或某些节点出现故障时，并不影响其余节点的正常工作，系统的稳定性更强的一种直流微电网电压和电流分配分布式协调控制方法。

本发明采用的技术方案是：一种直流微电网电压和电流分配分布式协调控制方法，包括以下步骤：

步骤1：微电网中所有参与协调控制的分布式电源，均设置与其对应的分布式协调控制器；每个分布式协调控制器均与其对应的分布式电源的换流器控制器连接；

步骤2：分布式协调控制器之间通过通信网连接；

通信网中的节点分为领航者节点和跟随者节点，领航者节点提供静态的额定电压参考值跟随者节点为分布式电源；

领航者节点和任一跟随者节点之间的连接情况为g_i：

式中：i分布式电源标号，N为微电网中参与协调控制的分布式电源数量；

跟随者节点之间的通信连接用矩阵A表示：

式中：a_ij为非负实数，为从节点j到节点i的通信加权系数。

进一步的，所述分布式协调控制器中控制方法如下：

通过包含电流一致项和电压一致项的复合一致性算法得到分布式电源的额定输出电压参考值：