[发明专利]基于动态事件触发协议的孤岛微电网分布式二级控制方法

说明书

本发明公开了一种基于动态事件触发协议的孤岛微电网的分布式二级控制方法，包括：建立微电网系统中单个分布式发电单元的非线性动力学模型；在每个分布式发电单元中引入动态事件触发协议；利用动态事件触发协议协调微电网系统中信息传输，以构建分布式二级电压控制器、频率、有功功率控制器；基于分布式二级电压控制器、频率、有功功率控制器，根据预设控制目标，分别建立孤岛微电网中电压稳定、频率稳定、有功功率分配的性能指标；分别根据电压稳定的、频率稳定的和有功功率分配的性能指标构建多个李雅普诺夫函数，以验证对应闭环系统是否稳定。该方法解决了孤岛微电网的电压和频率的稳定以及实时功率平衡问题，减小了信息不完全现象发生概率。

技术领域

本发明涉及控制技术领域，特别涉及一种基于动态事件触发协议的孤岛微电网的分布式二级控制方法。

背景技术

微电网(Micro-Grid，MG)是将多种分布式电源、分布式储能、负载以及相关的监控保护装置构成的区域自治型电网系统，可有效的将分布式发电单元(DistributedGeneration，DG)集成到电网中，近年来受到越来越多的关注与研究，其具有两种工作模式，并网与孤岛。在孤岛模式下，微电网失去大电网电压与频率支撑，如何维持其电压和频率的稳定以及实时功率平衡问题具有重要的现实意义。目前较好的控制策略为分层控制，初级控制用于维持系统电压和频率稳定，但是这可能导致电压频率偏移，二级控制可消除电压与频率偏差，将他们恢复到各自的额定值，从而达到满意的电能质量，所以研究孤岛微电网的二级控制问题具有广阔的应用前景。

通信网络是实现二级控制的重要环节，实时通信会导致大量的信息传输，会增加通信负担，也会不可避免地出现一系列随机发生的不完全测量现象，如果处理不当，将严重影响控制性能。为了减轻通信负担并保持一定的控制性能，在底层系统中积极引入了动态事件触发协议。因此设计基于动态事件触发协议的孤岛微电网的分布式二级控制方案对于维持电压和频率的稳定以及实时功率平衡，减轻通信负担，减小信息不完全现象发生概率具有重要的理论和实际意义。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种基于动态事件触发协议的孤岛微电网的分布式二级控制方法，该方法解决了孤岛微电网的电压和频率的稳定以及实时功率平衡问题。

为达到上述目的，本发明实施例提出了基于动态事件触发协议的孤岛微电网的分布式二级控制方法，包括以下步骤：步骤S1，建立微电网系统中单个分布式发电单元的非线性动力学模型；步骤S2，在每个分布式发电单元中引入动态事件触发协议；步骤S3，利用动态事件触发协议协调微电网系统中信息传输，以构建分布式二级电压控制器、分布式二级频率控制器、分布式二级有功功率控制器；步骤S4，基于所述分布式二级电压控制器、所述分布式二级频率控制器、所述分布式二级有功功率控制器，根据预设控制目标，分别建立孤岛微电网中电压稳定的性能指标、频率稳定的性能指标、有功功率分配的性能指标；步骤S5，分别根据所述电压稳定的性能指标、所述频率稳定的性能指标和所述有功功率分配的性能指标构建多个李雅普诺夫函数，以验证对应闭环系统是否稳定。

本发明实施例的基于动态事件触发协议的孤岛微电网的分布式二级控制方法，具有以下优点：(1)采用全分布式的控制器，只使用自身与其邻居单元的信息，降低对中央控制器的要求，增加系统可靠性；(2)另外控制器的设计基于动态事件触发协议，该协议可减轻通信负担，减小信息不完全现象发生的概率；(3)通过分析可得动态事件触发协议可避免系统中出现Zeno行为。

另外，根据本发明上述实施例的基于动态事件触发协议的孤岛微电网的分布式二级控制方法还可以具有以下附加的技术特征：

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述步骤S1中第i个分布式发电单元的非线性动力学模型为：