一种考虑时延的直流微电网储能分布式控制方法技术

技术编号:22059657 阅读:36 留言:0更新日期:2019-09-07 17:18
本发明专利技术公开了一种考虑时延的直流微电网储能分布式控制方法,它包括基于下垂控制的一次控制,和基于PI一致性算法以及散射变换的二次控制。能够实现分布式储能的功率分配和平均母线电压的恢复控制。传统的储能分布式控制依赖于基于平均一致性算法的电压观测器来估计系统的平均母线电压,从而实现对平均母线电压的控制;本发明专利技术所提的储能分布式控制方法能够克服传统电压观测器在有时延情况无法准确估计系统平均母线电压的缺陷,将平均母线电压控制转换为一个优化问题,通过引入散射变换,使控制器在有时延的情况下依然能能够保持稳定,同时使系统平均母线电压收敛到额定值,且保证储能之间的输出功率按预设的比例分配。

A Distributed Control Method for DC Microgrid Energy Storage Considering Delay

【技术实现步骤摘要】
一种考虑时延的直流微电网储能分布式控制方法
本专利技术涉及电气工程
,更具体地,涉及一种考虑时延的直流微电网储能分布式控制方法。
技术介绍
结合了多种新能源发电单元和储能转置的微电网系统是一种提高新能源利用率的有效方式,大多数的新能源发电单元和储能单元都是直流的或者不是标准的50Hz电源,如光伏,风电,蓄电池等,因此,相比于交流微电网,直流微电网的效率更高,也成为了微电网未来发展的主要趋势。直流微电网中,为最大化新能源的利用率,光伏发电和风力发电单元通常运行于最大功率跟踪模式,由储能负责平抑新能源发电的功率波动、稳定直流母线电压。为实现母线电压的恢复控制以及储能单元之间功率的合理分配,分层式控制是目前被广泛接受的控制形式,在分层式控制结构中,第一层控制通常采用下垂控制,是本地控制,依下垂特性曲线实时调节各储能单元的输出功率来跟踪电压指令值;第二层控制用来补偿下垂控制的电压偏差,同时调节储能单元之间的功率分配;传统的二次控制实现方法是采用集中式控制,因为二次控制需要采集全局信息,但是,集中式控制可靠性不高,集中控制器的故障会导致整个控制系统失效,因此,不少学者将研究方向转移到了分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种考虑时延的直流微电网储能分布式控制方法,其特征在于,包括以下步骤:确定每个储能单元的控制目标,所述控制目标包括:每个储能单元的输出电流按下垂系数成反比分配、每个储能单元的母线电压和额定电压的偏差和最小;确定每个储能单元的输出电流,并基于下垂系数计算每个储能单元输出电流引起的电压偏差;根据每个储能单元相邻的各个储能单元发送的引入散射变换的信号,以及每个储能单元的电压偏差确定每个储能单元与其相邻的各个储能单元之间的状态变量;所述引入散射变换的信号考虑了传输时延;根据每个储能单元的电压偏差、以及其与相邻的各个储能单元之间的状态变量,确定每个储能单元输出的控制变量;根据每个储能单元输出的控制变...

【技术特征摘要】
1.一种考虑时延的直流微电网储能分布式控制方法,其特征在于,包括以下步骤:确定每个储能单元的控制目标,所述控制目标包括:每个储能单元的输出电流按下垂系数成反比分配、每个储能单元的母线电压和额定电压的偏差和最小;确定每个储能单元的输出电流,并基于下垂系数计算每个储能单元输出电流引起的电压偏差;根据每个储能单元相邻的各个储能单元发送的引入散射变换的信号,以及每个储能单元的电压偏差确定每个储能单元与其相邻的各个储能单元之间的状态变量;所述引入散射变换的信号考虑了传输时延;根据每个储能单元的电压偏差、以及其与相邻的各个储能单元之间的状态变量,确定每个储能单元输出的控制变量;根据每个储能单元输出的控制变量、每个储能单元的电压偏差和所述额定电压确定每个储能单元内环控制的电压指令值;根据每个储能单元的直流母线电压测量值和内环控制的电压指令值的差值确定每个储能单元外环PI控制器的电感电流参考值;根据每个储能单元外环PI控制器的电感电流参考值和实测值对每个储能单元进行PWM控制,以实现每个储能单元的控制目标。2.根据权利要求1所述的考虑时延的直流微电网储能分布式控制方法,其特征在于,所述控制目标具体为:Rd1iES1=Rd2iES2=…=RdNiESN其中,Rdi为第i个储能单元的下垂系数,iESi为第i个储能单元的输出电流,vbusi为第i个储能单元的母线电压,vref为额定电压,i=1,2…N,N为储能单元的总数。3.根据权利要求2所述的考虑时延的直流微电网储能分布式控制方法,其特征在于,基于下垂系数计算每个储能单元输出电流引起的电压偏差,具体为:vdi=RdiiESi;其中,vdi为第i个储能单元的电压偏差。4.根据权利要求3所述的考虑时延的直流微电网储能分布式控制方法,其特征在于,每个储能单元与其相邻的各个储能单元之间的状态变量具体通过如下公式确定:其中,γij为第i个储能单元与第j个储能单元之间的状态变量,和为γij包括的两个状态变量,cij为i节点与j节点之间传输引入散射变换后的信号的通讯权重,是i节点收到的j节点发送的引入散射变换的信号,ζi为i节点...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈霞石梦璇闫林芳周建宇文劲宇
申请(专利权)人:华中科技大学
类型:发明
国别省市:湖北,42

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