一种多直流电力弹簧的分布式协调控制方法技术

技术编号:24615801 阅读:86 留言:0更新日期:2020-06-24 02:23
本发明专利技术公开了一种多直流电力弹簧的分布式协调控制方法,包括基于含多直流电力弹簧的直流微电网系统主电路拓扑结构,得到各个母线直流电力弹簧有功功率和母线1线路电流;基于含多直流电力弹簧的直流微电网系统主电路拓扑结构,得到各个母线直流电力弹簧输出电压、电感电流、储能电池电压;建立以电感电流为控制变量的目标函数;目标函数在下一个采样周期比较不同开关状态下电感电流预测值和参考值之间的误差;选择误差最小化的开关组合,并将其应用于直流电力弹簧;本发明专利技术基于一致性理论设计多直流电力弹簧的分布式协调控制方法,仅使用直流电力弹簧的本地信息和邻居信息实现多直流电力弹簧协调的运行和母线电压稳定控制。

A distributed coordinated control method of multi DC power spring

【技术实现步骤摘要】
一种多直流电力弹簧的分布式协调控制方法
本专利技术涉及直流电力弹簧控制
,尤其是一种多直流电力弹簧的分布式协调控制方法。
技术介绍
直流微电网中分布式电源的间歇性、波动性,导致电源和负荷瞬时功率不平衡,影响直流母线电压电能质量。直流电力弹簧作为一种新的智能电网技术,能够有效克服可再生能源的间歇性,实现直流母线电压平稳。单个直流电力弹簧因其储能容量有限难以实现对整个直流微电网母线电压的有效支撑,因此布置多个直流电力弹簧是直流微电网实现母线电压平稳、提升电压质量的可行方案之一。针对多直流电力弹簧的协调控制,目前工程中广泛采用分散式控制方法,无需依靠通信网络,只需本地直流母线电压信号就能实现多直流电力弹簧的协调控制,但线路阻抗的存在使得控制精度受到影响。集中式控制方法能够实现精确控制,但需要严格通信网络,导致通讯成本增加。因此,提出一种算法简单、控制精度高、所需通信网络较少的分布式协调控制方法,是实现多直流电力弹簧广泛推广应用的关键所在。
技术实现思路
本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多直流电力弹簧的分布式协调控制方法,其特征在于:包括,/n基于含多直流电力弹簧的直流微电网系统主电路拓扑结构,得到各个母线直流电力弹簧有功功率和母线中的线路电流;/n基于含多直流电力弹簧的直流微电网系统主电路拓扑结构,得到各个母线直流电力弹簧输出电压、电感电流、储能电池电压;/n建立以电感电流为控制变量的目标函数;/n目标函数在下一个采样周期比较不同开关状态下电感电流预测值和参考值之间的误差;/n选择误差最小化的开关组合,并将其应用于直流电力弹簧,实现电感电流实测值快速跟踪电感电流参考值。/n

【技术特征摘要】
1.一种多直流电力弹簧的分布式协调控制方法,其特征在于:包括,
基于含多直流电力弹簧的直流微电网系统主电路拓扑结构,得到各个母线直流电力弹簧有功功率和母线中的线路电流;
基于含多直流电力弹簧的直流微电网系统主电路拓扑结构,得到各个母线直流电力弹簧输出电压、电感电流、储能电池电压;
建立以电感电流为控制变量的目标函数;
目标函数在下一个采样周期比较不同开关状态下电感电流预测值和参考值之间的误差;
选择误差最小化的开关组合,并将其应用于直流电力弹簧,实现电感电流实测值快速跟踪电感电流参考值。


2.根据权利要求1所述的多直流电力弹簧的分布式协调控制方法,其特征在于:所述目标函数的建立包括:
利用本地直流母线电压参考值和系统电流方程得到各个母线电感电流参考值;
利用直流电力弹簧开关状态求取电感电流预测值;
利用母线电感电流参考值和电感电流预测值建立目标函数。


3.根据权利要求1或2所述的多直流电力弹簧的分布式协调控制方法,其特征在于:所述电感电流参考值的获取过程具体包括
基于牵制控制,通过使用直流电力弹簧的本地和邻居有功功率获取本地直流母线电压参考值;
将所述本地直流母线电压参考值代入系统KCL方程,得到电感电流参考值。


4.根据权利要求3所述的多直流电力弹簧的分布式协调控制方法,其特征在于:所述本地直流母线电压参考值代数形式具体为:



式中:Vbusi表示位于母线i的电压参考值;Vref表示关键负载最优运行电压值;x表示有功功率与电压的耦合系数;aij表示位于母线i和母线j电力弹簧间的通信程度系数;pesi和pesj分别表示位于母线i和母线j电力弹簧的有功功率;和分别表示位于母线i和母线j电力弹簧的有功功率最大值;di表示牵制控制系数,此处选择母线1为牵制控制节点,则d1>0,di(i=2,3,4)=0;i1ref和i1分别表示母线1的线路电流参考值和实际值。


5.根据权利要求4所述的多直流电力弹簧的分布式协调控制方法,其特征在于:所述将所述本地直流母线电压参考值代入系统KCL方程,得到电感电流参考值过程具体为:
联立系统KCL方程:



式中:iLiref表示母线i流过LC滤波器电感的电流参考值;Viref表示母线i的电压参考值;Vi-1ref表示母线i-1的电压参考值;Vi+1ref表示母线i+1的电压参考值;Ri表示母线i的线路阻抗;Ri+1表示母线i+1的线路阻抗;Rci表示位于母线i的关键负载。
可得直流母线1、2、3和4的电感电流参考值为:
...

【专利技术属性】
技术研发人员:薛花王育飞任春雷张宇华钦佳南张晓雯
申请(专利权)人:上海电力大学
类型:发明
国别省市:上海;31

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