[发明专利]考虑经济调度和环流抑制的微网能量优化方法

摘要

考虑动态经济调度和环流抑制的微网能量优化方法，具体步骤是初始化微网系统的参数；利用进化博弈理论，得出各个微源的有功功率参考值，实现微网的动态经济调度；结合虚拟阻抗技术，实现微网间的环流抑制；输出整个微网系统的能量优化结果。本发明同时实现了上述两者功能利用进化博弈理论，在各个微源的成本效益函数的基础上，实现微源的动态经济调度；同时，利于虚拟阻抗技术和下垂控制技术，设计各个并联逆变器的等效输出阻抗，使得各个微源按照进化博弈理论得出功率参考值进行功率分配，实现整个微网系统的环流抑制。

主权项

考虑动态经济调度和环流抑制的微网能量优化方法，具体步骤是：1)初始化微网系统的参数；1‑1)确定微网经济调度的参数；按照各类微源的实际情况，确定各个微源效益函数的参数；每个微源效益函数的表达式如下所示：Ji(Pr,i)=1ci(2Pr,i-Pr,iPmax,i)---(1)]]>其中，Ji(Pr,i)代表第i个微源的效益函数；ci代表第i个微源的成本因子；Pr,i即为通过进化博弈理论得出的第i个微源相应的参考功率；Pmax,i为各个微源的最大功率；1‑2)确定微源下垂控制中的各类参数；由于各个微源的逆变器采用下垂控制技术，因此，按照下垂控制的设计原则，确定各个微源下垂控制器的参数；2)微网的动态经济调度；根据进化博弈理论的进化微分方程，得出各个微源的有功功率的参考值；进化微分方程表示如下：Pr,i·=Pr,i(fi(Pr,i)-f‾)---(2)]]>其中，fi(Pr,i)代表的是第i个微源的适应度函数，代表的是平均适应度函数；表示分别如(3)和(4)所示；Ji(Pr,i)=1ci(2Pr,i-Pr,iPmax,i)---(3)]]>f‾=Σj=1NPr,jfj(Pr,i)Σi=1NPr,i---(4)]]>其中，即为整个微网系统实时的负荷有功功率总量；因此，根据微分方程(2)，当微网系统中的负荷发生显著波动时，根据进化博弈理论，实时地得出各个微源的有功功率的参考值Pr,i，以实现系统的动态经济调度；3)各个微源的环流抑制；3‑1)计算各个微源下垂控制器的下垂参数；为达到不同容量逆变器之间的有功功率分配和环流抑制，必须设计各个微源的空载频率相同，这样，下垂调节最终才能稳定在同一个频率点；通过进化博弈理论得到的各个微源的参考有功功率即为期望的各个微源最终输出功率，因此，参考有功功率和下垂系数必须满足以下关系：Pr,1·K1＝Pr,2·K2＝…＝Pr,i·Ki             (5)其中，Ki表示第i个微源的有功下垂系数；通过公式(5)和进化博弈得出的有功功率参考值，即可得出各个逆变器有功下垂系数；3‑2)计算各个微源的等效输出阻抗值；为达到各个微源间的无功率环流，需要设计各个并联逆变器输出功率比与等效输出阻抗比之间满足一定的比例关系：Pr,1·X1＝Pr,2·X2＝…＝Pr,i·Xi            (6)其中，Xi表示第i个微源的等效输出阻抗；通过公式(6)和进化博弈得出的有功功率参考值，即可得出各个逆变器等效输出阻抗；3‑3)构建虚拟阻抗环；通过在传统的下垂控制环外增加一个虚拟阻抗环来实现逆变器输出阻抗与上述3‑2中得到的等效输出阻抗的相同作用，构建虚拟阻抗环，来模拟实际的阻抗效果，达到逆变器间的环流抑制；4)输出最终的优化结果；根据上述的参数设置，进行系统仿真，输出整个微网系统中各个微源的输出功率、输出电压和输出电流，计算各个微源间的环流功率以及经济效益指标，以验证本发明的有效性与优越性。