[发明专利]混联风光微电网快速频率响应分布式协调控制方法及系统

权利要求书

1.一种混联风光微电网快速频率响应分布式协调控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

获取各分布式能源的运行状态数据；

利用得到的运行状态数据，根据模型预测控制算法得到总的最优功率输入；

通过最大额定功率和给定时间的充电状态，在微电网中的所有分布式能源上分配总的最优功率输入；

具体的，利用容量协同控制计算下一个时间步长每个分布式能源的功率输入贡献，利用充电状态协同控制计算得到储能系数，结合电池和超级电容器存储的充放电效率，得到每个分布式能源的最终功率输入贡献；

包括：

确定每个分布式能源的贡献，使得其中，ΔP_ct表示微电网中所有分布式能源DER用来调节频率所需的总最优功率，P_ci表示第i个分布式能源DER的功率输入贡献，N表示微电网中分布式能源的个数；

每个分布式能源的贡献遵循两个规则：

每个分布式能源DER将按其最大额定值分配功率；

每个分布式能源DER将按其当前的充电状态分配功率；

上述两个规则分别由容量协同控制和充电状态协同控制体现；

所述容量协同控制为下一个时间步长每个分布式能源DER提供的功率输入贡献所述充电状态协同控制提供储能系数利用这两个参数，确定每个分布式能源DER在k时刻的功率输入贡献其中，k代表数字采样时刻，t代表时间；η_i为电池和超级电容器存储的充放电效率；

VSG逆变器控制中的功率输入贡献用于控制每个分布式能源中的逆变器，每个分布式能源中，电池控制器MPC_bat确保电池仅为负载功率ΔP_L的微小变化提供能量，而超级电容器控制器MPC_u/c确保超级电容器为调节负载功率ΔP_L的较大变化提供功率；

所述容量协同控制，具体为：

其中，γ_i，γ_j是与已安装的最大存储容量成比例的加权系数，服从即，所有分布式能源在采样时间的输入功率之和等于总初始输入功率，P_{x_max}代表DER_x的最大额定功率，其中x∈[i,j]；利用容量协同控制，使得每个分布式能源的输入功率贡献与其额定容量成正比；

所述充电状态协同控制，具体为：利用充电状态协同控制，每个分布式能源仅需要相邻分布式能源的充电状态信息，得到微电网系统范围中所有分布式能源的平均充电水平，系统平均充电状态基于观测器设计：

其中，τ表示积分参数，N_i是节点i的所有邻居的集合，a_ij是邻接矩阵的第(i,j)个元素，将基于代价的存储参与系数定义为：

即，当某一分布式能源的充电状态大于在某一节点处观察到的平均充电状态时，此分布式能源提供功率输入，否则它不提供任何功率；

每个分布式能源的最终功率输入贡献为：P_ci＝ΔP_iβ_i/η_i，其中，η_i为电池和超级电容器存储的充放电效率，ΔP_i为根据容量协同控制方式得到的第i个分布式能源的功率输入贡献。

2.如权利要求1所述的混联风光微电网快速频率响应分布式协调控制方法，其特征在于：

根据模型预测控制算法得到使得频率和频率变化率维持在上限和下限范围内的总的最优功率输入。