[发明专利]一种互联微电网惯性控制方法及系统

说明书

本发明提供了一种互联微电网惯性控制方法及系统，包括利用模型预测控制来确定恢复微电网惯性频率所需的总最优功率；根据可用功率容量计算每个相邻微电网的有功功率参考；利用有功功率参考与逻辑能量乘数的乘积，确定每个微电网中变流器的最终输出功率参考；根据最终有功功率参考以及总最优功率动态调节每个微电网中变流器的输出功率。本发明利用邻近微电网的资源来解决关键的惯性挑战，使用低通信带宽，微电网的稳定性及其支持的电力负载的保护，优化使用集群中所有微电网的功率容量和能量存储。

技术领域

本发明属于互联微电网惯性控制技术领域，具体涉及一种互联微电网惯性控制方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

微电网是模块化电力系统，具有自己独立的电源和负载。微电网允许应用分布式能源和多种可再生能源。当多个微电网互联时，它们可以共享发电和存储资源。

互联的多微电网的优化运行问题已在许多应用中得到解决。这些主要可以分为发电优化调度、储能能源管理和微电网网络中能源资源的多代理共识电力管理的解决方案。微电网模型中通常包含一些外部因素，如，能源价格、负荷能源需求、需求侧管理和天气状况预测等。其中许多解决方案主要考虑如何最大限度地降低微电网中能源的设计和运行成本。如，考虑需求侧管理的能量存储优化、最小化调度分布式发电成本的互联微电网分布式代理模型。

低惯性是微电网系统的固有问题。因此，如负载变化很大，或电网频率变化率(ROCOF)大时，微电网系统可能会失稳。现有解决方案主要针对独立微电网系统的低惯性问题，而鲜有涉及多微电网系统；因此，当负载变化很大时，微电网的频率就会发生显著变化。这将对负载安全性与系统稳定性造成严重威胁。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了一种互联微电网惯性控制方法及系统，本发明主要应用于互联微电网集群中，有助于改善系统惯性，将频率恢复到安全极限；提供电力以将“生病”的微电网恢复到更健康的惯性状态；此外，采用多代理共识方法，以减少通信能耗并允许互联微电网系统协同工作。

根据一些实施例，本发明的第一方案提供了一种互联微电网惯性控制方法，采用如下技术方案：

一种互联微电网惯性控制方法，包括：

利用模型预测控制来确定恢复微电网惯性频率所需的总最优功率；

根据可用功率容量计算每个相邻微电网的有功功率参考；

利用有功功率参考与逻辑能量乘数的乘积，确定每个微电网中变流器的最终功率参考；

根据最终有功功率参考以及总最优功率动态调节每个微电网中变流器的输出功率。

进一步地，所述利用模型预测控制来确定恢复微电网惯性频率所需的总最优功率，具体步骤如下：

以补偿频率的突然变化最小为目标，构建目标函数；

根据目标函数计算出所有相邻微电网支持惯性所需的总最优功率。

进一步地，模型预测控制目标函数表达式如下：

J_h是需要最小化的目标函数,Δf_h是频率偏差,是频率变化率(ROCOF)，H_h是微电网系统惯性，ΔP_ct是支持惯性所需的总最优功率。

进一步地，所述根据可用功率容量计算每个相邻微电网的有功功率参考，具体步骤如下：