[发明专利]一种分布式混合微电网的改进型优化控制方法

说明书

本发明提供了一种分布式混合微电网的改进型优化控制方法，该改进型优化控制方法针对带有储能单元和其它可调度的DG单元的交直流混合微电网，进行针对性的改进型的建模和区别控制，针对性的建立了具备内惩函数以及高阶模型的问题描述，并分交直流情况分别对储能单元和可调度的DG单元进行区别控制，从而提高了混合微电网的协调一致性和能量平衡及稳定性，同时降低了控制复杂度，且大大减少了整个系统内各个单元之间的通信量。

技术领域

本发明涉及混合微电网控制技术领域，更具体地，涉及一种分布式混合微电网的改进型优化控制方法。

背景技术

微电网由为分布式能源、储能和可控负荷等组成，与纯直流或交流微电网相比，混合微电网将交流微电网与直流微电网结合起来，无需冗余的交直流电力电子转换装置，从而避免了高昂的物理成本，减少了能量转换损失。混合微电网由交流子网、直流子网和双向功率变换器(BPC)组成，其结构如图1所示。交流子网包括交流分布式电源(DG)和交流负载，直流子网包括直流DG和直流负载。双向功率变换器(BPC)可以根据自身的控制目标，实现两个子网之间的适当的功率交互，如容量的比例功率共享、互联功率调度、无功功率支持。

混合微电网存在着电压调整、功率分配和经济优化等研究问题，这些问题可以通过集中式、分散式和分布式控制方法来解决。集中式方式虽然有效地解决了优化问题，但通信成本高，容易造成单点故障。此外，随着网络规模的不断扩大和结构的复杂性，系统的灵活性和可扩展性受到了极大的限制；分散式方式无需通信，但是控制精度不高，存在电压降和频率恶化的缺点；分布式方法结合了集中方法和分散方法的优点，利用多代理技术，仅通过少量邻居信息交换，实现控制目标。该方法易于系统大规模扩展，且通信成本低，成为研究的热点问题。

在微电网中，光伏和风力发电等分布式能源通常以最大功率点跟踪(MPPT)模式运行。它们的运行成本很低，并且往往是不可调度的。而柴油发电机、微型涡轮机等由于燃料消耗、折损等原因而需要发电成本，故带有变换器的DG单元(即分布式电源单元)在运行中是可以调度的并且需要合理的经济优化。然而，由于在混合微电网中带有电池的储能单元往往比较多，常规情况下一般将储能单元等同为普通可调度的DG单元看待，尤其是将储能单元视为带有发电机之类的可调度的DG单元时，在电能或者负荷波动较大情况下，可能会影响混合微电网控制的协调一致性和稳定。

因此，需要适当的协调控制储能单元和其它可调度的DG单元，从而提高混合微电网的协调一致性和能量平衡及稳定性。因此，构造解决上述带有储能单元的分布式混合微电网的优化控制方法，对于提高混合微电网的性能有非常大的意义。

发明内容

基于此，本发明提供一种分布式混合微电网的改进型优化控制方法，通过对带有储能单元和可调度的DG单元的微电网进行针对性的建模和区别控制，以提高混合微电网的协调一致性和能量平衡及稳定性，同时降低了控制复杂度，且减少了整个系统内各个单元之间的通信量。

根据本发明的一个方面，提供一种分布式混合微电网的改进型优化控制方法，所述改进型优化控制方法包括以下步骤：

步骤1、对带有储能单元的混合微电网的进行问题描述；

将电网的储能单元与其它可调度的DG单元之间进行区别对待，此时可调度DG的成本函数C_i(P_i)可以表示为：

C_i(P_i)＝a_iP_i³+b_iP_i²+c_iP_i+d_i (1)