[发明专利]基于事件触发机制的孤岛微电网分布式最优频率调节方法

说明书

本发明公开了一种基于事件触发机制的孤岛微电网分布式最优频率调节方法，该方法针对含多逆变器的孤岛微电网最优频率调节中通信网络压力过大的问题，通过设计事件触发机制，孤岛微网中的各逆变器根据系统状态向其邻居非等周期地离散地发送自身信息；然后在事件触发机制的基础上构建针对逆变器的分布式最优频率调节方法，实现离散信息传输下的孤岛微电网频率稳定及有功功率输出经济性。本发明所述方法基于事件触发机制的孤岛微电网分布式最优频率调节方法能够在保证控制任务完成的基础上，实现信息的按需发送，降低通信网络压力，节省通信资源。

技术领域

本发明属于电力系统控制技术，特别是一种基于事件触发机制的孤岛微电网分布式最优频率调节方法。

背景技术

大规模分布式可再生能源的整合导致了微电网的引入，使得电力系统面临翻天覆地的变化。微电网是由分布式发电、存储设备和负载组成的局部电力系统，发电设备通过逆变器接入微电网。当微电网在孤岛模式下运行时，其核心控制问题之一是通过设计各逆变器的频率调节算法，在系统发生负荷波动时使频率保持在可接受的水平。此外，为了经济有效地协调逆变器的运行，同时存在着降低发电成本的要求。在实际的微电网中，通常会综合考虑频率恢复和发电经济性，从而产生最优频率调节问题。

微电网的最优频率调节历来有研究，可以分为集中式调节和分布式调节。研究表明集中式调节的实现需要收集微电网中所有逆变器的信息，因此不适用于含有分布广、数量大的分布式发电的实际微电网。与集中式调节不同，分布式最优频率调节的实现只需要局部的信息传输，具有更强的可扩展性、鲁棒性和经济性。

然而，现有的分布式最优频率调节方法要求每个逆变器通过通信网络连续传输自己的信息，由于信息在实际的通信网络中是离散传输的，现有的基于连续信息传输的分布式最优频率调节方法是不适宜的。虽然基于连续传输的调节方法可以按照周期采样方案进行离散化实现，但通常固定的采样周期按照最坏的情况来选择，这可能导致不必要的信息传输，浪费通信资源。

发明内容

发明目的：针对含多逆变器的孤岛微电网最优频率调节中通信网络压力过大的问题，本发明的目的是提供了一种基于事件触发机制的孤岛微电网分布式最优频率调节方法。

技术方案：一种基于事件触发机制的孤岛微电网分布式最优频率调节方法，包括如下步骤：

(1)系统参数设置：孤岛微电网逆变器个数为n，额定频率为ω^d，；第i个逆变器的有功功率输出成本因素为r_i；其中，i＝1,2,...,n；

(2)描述孤岛微电网通信网络拓扑：设置通信连接系数c_ij，若第i个逆变器可以直接通过通信网络向第j个逆变器发送其自己的信息，则设置c_ij＝1；反之，设置c_ij＝0；约定c_ii＝0；其中，j＝1,2,...,n；

(3)构造事件触发机制：设第i个逆变器的触发时序为对于第i个逆变器的事件触发条件如下所示

其中，是第j个逆变器在时间t之前的最新触发时间，α_i∈(0,1)为常数，β_i为正常数，表示所有能与第i个逆变器通信的逆变器数量，φ_i(t)为第i个逆变器在t时刻的分布式最优频率控制策略调节量。对某一时刻若上述触发条件满足，则第i个逆变器标记t为更新数据并通过通信网络将数据传输给孤岛微电网中能与第i个逆变器进行通信的其它逆变器。

(4)当构造如下形式的针对第i个逆变器的基于事件触发的分布式最优频率调节策略

其中，ω_i(t)表示第i个逆变器在t时刻的频率。