一种基于微电网中分布式电源的精准调度方法技术

本发明专利技术提出一种基于微电网中分布式电源的精准调度控制方法，在传统的经济调度方法中嵌入对等频率控制方法，使在分布式电源出力波动或负载波动情况下功率平衡条件被满足，实现微电网中分布式电源的精准调度。在此种控制方法中，负载需求的有功功率和无功功率与发电机发出的有功功率和无功功率平衡；相比于传统集中式电力系统中周期性的经济调度方法，本方法能够保证微电网在不同的运行场景下实现经济调度的精准控制。同时在此种控制方法中，还能够应用不同的控制方法来满足特殊的控制需求。而且本发明专利技术的鲁棒经济控制方法在微电网单元出现通讯失败时，还可以保持整个系统运行在经济最优的情况下，实现了微电网经济调度的精准控制。

A precise scheduling method based on distributed generation in microgrid

The invention provides a precise dispatching control method based on distributed power supply in micro-grid, and embeds a peer-to-peer frequency control method in the traditional economic dispatching method, so that the power balance condition is satisfied under the condition of distributed power output fluctuation or load fluctuation, and the precise dispatching of distributed power supply in micro-grid is realized. In this control method, the active power and reactive power required by the load are balanced with the active power and reactive power generated by the generator. Compared with the periodic economic dispatching method in traditional centralized power system, this method can ensure the accurate control of economic dispatching in different operating scenarios. At the same time, different control methods can be applied to meet the special control requirements. Moreover, the robust economic control method of the invention can keep the whole system running under the condition of economic optimum when the communication fails in the microgrid unit, and realize the accurate control of the economic dispatch of the microgrid.

【技术实现步骤摘要】
一种基于微电网中分布式电源的精准调度方法
本专利技术属于微电网系统的分布式调度
，具体涉及微电网中分布式电源的精准调度。
技术介绍
经济调度是电力系统中最重要的问题之一，经济调度能保证电力系统运行在最经济的条件之下。传统的经济调度方法主要是为了集中式的电力系统而设计的，在集中式的电力系统中，中央控制器需要为每个发电机计算功率输出参考值，平衡系统中的需求功率和发出功率，实现集中式电力系统调度的精准控制。而在近些年来，由于可再生能源的发展，越来越多的分布式电源被安装在电力系统中，形成了微电网。在微电网中，由于缺少中央控制器，且时刻会伴随有分布式电源与负荷的动态接入或退出，所以系统具有分布式电源与负荷的双随机特性，系统的功率平衡条件很难获得。当微电网中某些分布式电源退出或者接入微电网(即插即用)时，分布式电源之间的连接方式发生了变化，传统的由中央控制器为每个发电机计算功率输出来实现经济调度的方法已经不能满足分布式电源精准调度的需求，如何使微电网系统中分布式电源运行在最优的经济调度之下是一个急需解决的问题。
技术实现思路
针对负载环境下分布式可再生电源并网带来的源-网-荷动态功率不平衡问题本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于微电网中分布式电源的精准调度方法，其特征在于，所述微电网系统无中央控制器，各分布式电源地位相等，以实现不同运行场景下去中心化微电网中分布式电源的精准调度；包括以下三种不同运行场景；场景一：当微电网稳定运行时，此时无分布式电源接入或退出，系统的通信拓扑不发生改变；场景二：当微电网中分布式电源和负荷具有双随机特性时，即微电网中分布式电源由于天气原因出力增加或减少，并伴随有负荷的随机接入或退出时，此时微电网中分布式电源和负荷的拓扑结构发生变化，微电网中的有功功率和无功功率也发生变化；场景三：当通讯失败时，微电网中的分布式电源分散成两部分或者更多部分，分散的系统之间不能进行通讯，此时前面所...

【技术特征摘要】
1.一种基于微电网中分布式电源的精准调度方法，其特征在于，所述微电网系统无中央控制器，各分布式电源地位相等，以实现不同运行场景下去中心化微电网中分布式电源的精准调度；包括以下三种不同运行场景；场景一：当微电网稳定运行时，此时无分布式电源接入或退出，系统的通信拓扑不发生改变；场景二：当微电网中分布式电源和负荷具有双随机特性时，即微电网中分布式电源由于天气原因出力增加或减少，并伴随有负荷的随机接入或退出时，此时微电网中分布式电源和负荷的拓扑结构发生变化，微电网中的有功功率和无功功率也发生变化；场景三：当通讯失败时，微电网中的分布式电源分散成两部分或者更多部分，分散的系统之间不能进行通讯，此时前面所述在正常通讯情况下的一致性方法不一定能继续维持系统的精准调度；所述精准调度的方法包括以下步骤：步骤1：获得系统初始阶段的基本数据，收集系统所需要满足的功率平衡条件，判断微电网运行场景；步骤2：当微电网系统分别运行在以下三种不同运行场景下，对微电网中的分布式电源应用不同的分布式调度方法：当微电网运行在场景一时，构造系统经济运行函数，并对经济运行函数进行求导，求得各分布式电源的拉格朗日算子；当微电网运行在场景二时，构造微电网中分布式电源的拓扑图，在场景二中，系统中各节点只与相邻节点通信；分别得到系统的邻接矩阵A、次数矩阵D、关联矩阵I及拉普拉斯矩阵L；为满足系统功率匹配问题，对微电网中分布式电源应用图论一致性理论，并结合对等控制中的频率控制方法，把拉格朗日算子看作每个顶点的状态，构造拉格朗日算子函数，计算每个顶点拉格朗日算子的收敛性；当系统中分布式电源或负荷的变动较频繁时，为满足系统对分布式电源精准调度的更高要求，把一致性方法与神经网络算法结合，通过神经网络控制器进行自主控制，使微电网系统更快的达到精准调度；当微电网运行在场景三时，系统中部分分布式电源通信中断，各顶点的一致性信息不能在各节点之间传输，系统不能再维持一致性；在通信失败时，当系统中的频率控制器均可以正常测量系统频率时，通过设计控制器增益的方法设计控制器参数Kpi和Kii，使系统继续保持精准调度；若部分控制器不能测量系统频率，通过“领导-跟随”控制器的方法，即微电网系统中测量频率的控制器称为“领导”控制器，相互之间进行通信；不能测量频率的控制器称为“跟随”控制器，“跟随”控制器之间不能进行通信，只能接收“领导”控制器信息，与“领导”控制器之间进行单向通信；对“领导”控制器和“跟随”控制器分别应用分布式调度控制方法并求得各分布式电源的拉格朗日算子；步骤3：判断在当前运行场景下微电网中各分布式电源的拉格朗日算子是否相等，若相等，则系统中各分布式电源实现了精准调度，否则跳到步骤2。2.根据权利要求1所述基于微电网中分布式电源的精准调度方法，其特征在于，步骤2中：当微电网运行在所述场景一时，即系统在稳定运行情况下，系统所需要满足的功率平衡条件为：Pimin≤Pi≤Pimax，其中PD为系统总功率，Ploss和Pload分别为线路的损耗功率和负载功率，线路的功率损耗相比于负载功率来说较小，可以忽略；Pimin和Pimax分别为第i个发电机的输出最小有功功率和最大有功功率；构造系统经济运行函数Fi(Pi)＝αi+βiPi+γiPi2，并求导求得其中Fi(Pi)是第i个发电机的费用函数，αi，βi，γi是第i个发电机费用函数的系数；为发电机成本微增率；当系统稳定运行时，拉格朗日算子等效为分布式发电机成本微增率，即λ为拉格朗日算子；当所有发电机中的拉格朗日算子相等时，整个系统能达到最优的经济调度，且有最优的功率输出Pi*(k)。3.根据权利要求1或2所述基于微电网中分布式电源的精准调度方法，其特征在于，步骤2中：当系统运行在所述场景二时，微电网系统中有分布式电源接入或者退出，系统的发电单元和负荷均随机变动，此...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫士杰，肖艳辉，高文忠，杨娇，张坤，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21