[发明专利]一种基于多微网互联系统自适应协同运行控制方法

摘要

本发明提出一种基于多微网互联系统自适应协同运行控制方法，流程包括：采集当前环境数据及微网数据；计算常规控制率以及自适应扰动补偿率；设计电压滤波器；计算微网间能量交换值最小值；控制系统以当前负荷值为输入量，该控制过程使得微网互联系统安全稳定运行；该控制方法能够根据各微网当前运行状态，进行合理调整微网内电能的分配，并能够进行与配网间的协调控制，并且通过控制微网互联系统的电压稳定性明显加强，微网间互联程度得到加强，在单个微网存在功率缺额以及功率富余时，通过微网间互联形式合理分配电能，提高微网互联系统效率，减少与配网的并网次数从而减少电能交换，增加微网互联系统的供电强度，使得整个系统更加安全可靠。

主权项

1.一种基于多微网互联系统自适应协同运行控制方法，其特征在于，包括如下流程：步骤1、采集当前环境数据及微网数据：当前的环境温度t，当前的风速v，当前的光照强度g，当前的空气湿度h，以及当前各微网的电源出力Pi，各微网的当前负荷PLi，微网内的储热容量Qir，储电容量Qid；步骤2、计算常规控制率tia以及自适应扰动补偿率tic分别为下式所示：步骤3、设计电压滤波器：包括步骤3.1～步骤3.3：步骤:3.1、根据当前负荷状态计算微网稳定状态下的期望电压信号Uid与当前系统输出电压信号Ui计算偏差，其中i＝1,2,3……，为了增加控制器的运算速度减少运算量，隔点取值，其电压差值e2a‑1，公式如下：e2a‑1＝U2a‑1‑U(2a‑1)d  (2)U1d U3d…U(2a‑1)d为各微网期望的电压信号表示期望电压时下标用a表示，其中，a＝1,2,3……，U2a‑1为系统实际输出电压；步骤3.2：在整个微网控制系统中，为跟随各微网电压偏差达到多微网互联调节，在进行电压偏差计算过程加入虚拟控制量U2ad：U2ad＝‑k2a‑1U2a‑1+e2a‑1  (3)其中，k2a‑1＞0为输出电压偏差系数；步骤3.3：由于在实际应用中U_2ad受到外界因素的严重干扰，因此在控制过程中设计滤波器来降低外界干扰，实际控制电压表达式为：式中t_i为滤波器的时间常数，σ_i为非负设计参数，为期望电压平均值，其中λ>1，为自适应因子，其随着当前影响条件的更新律为：为滤波器设计的参数初始值，γ_i3>0为更新率系数，μ_i3>0为的误差系数，其中，步骤4：计算微网间能量交换值最小值，包括步骤4.1～4.2：步骤4.1：构造控制器：Uimax＝Uid+μi3Uid  (6)Uimin＝Uid‑μi3Uid  (7)步骤4.2、考虑到网间功率交换最小为目标函数将一定程度导致微网供电的可靠性较低问题，控制过程采用罚函数的方法将电压约束加到目标函数中，此时目标函数为:微网互联系统通过配电网与外部电网进行能量交换，因此在目标函数中需要以罚函数的形式对微网互联系统注入到外电网的功率进行约束，则目标函数为：其中：式中：Pl为微网系统所需最小有功功率缺额的配网功率；λ1、λ2分别为电压越线惩罚系数和微网注入外电网功率惩罚系数；Ui、Uj为微网i、微网j在时段t时的端口电压；Bij、Gij分别为微网i与微网j之间的电纳、电导；θij为节点i、j之间的相位差；P0、Q0分别为外电网注入配电网的有功功率、无功功率，Ploss为总线路的网损，N为所有支路数△U第i条支路的电压降，Uimin、Uimax分别为各节点的电压下限值和上限值；功率约束条件：(1)等式约束条件：式中：P^t_i、Q^t_i微网i在时段t时注入到电网有功功率和无功功率；U^t_i、为微网并网点i、微网并网点j在时段t的电压大小；(2)不等式约束条件：Qgmin≤Qg≤Qgmax  (17)QWF,min

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