一种孤岛微电网电压频率调节方法及系统技术方案

一种孤岛微电网电压频率调节方法及系统，通过分布式信息处理器，采集变量信息，并与最近的相邻节点进行数据交互和迭代计算，得到平均电压偏差量和平均频率偏差量；通过二次协调控制器，得到电压调节量和频率调节量；一次稳定控制器通过下垂控制，调节孤岛微电网电压和频率至稳定运行。本方案中的分布式信息处理模块将变量信息只需与最近的相邻节点进行信息交互，因此对于源网荷系统变量信息处理的复杂度大大降低，减轻了运算负担；将本地节点和邻居节点变量信息进行数据交互，迭代后直接得到平均电压偏差和平均频率偏差，无需采集系统的阻抗参数和恒功率负荷的信息来计算电压和频率调节量，具有采集信息较少，计算过程简单的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种孤岛微电网电压频率调节方法及系统
本专利技术涉及孤立微电网控制与优化
，具体涉及一种孤岛微电网电压频率调节方法及系统。
技术介绍
孤岛微电网中的分布式电源大多通过并网逆变器接入，并网逆变器作为分布式电源的接口，其控制方法决定了系统的电能质量。传统下垂控制方法，虽然能够使得分布式电源间自动分配功率，为系统提供电压、频率支撑，但是其响应速度快，几乎没有转动惯量，因此不能像传统同步发电机一样抑制频率的快速波动，这不利于系统的稳定运行。虚拟同步发电机控制技术借鉴传统的同步发电机特性，在逆变器控制中增加模拟惯性环节和阻尼环节，实现分布式电源输出特性的有效改善。随着电动汽车的越来越多，如何利用可控负荷参与系统的协调控制，实现源、网、荷系统的自治运行也是亟待研究的问题。但是虚拟同步机技术类似于电力系统的一次调频调压方法，系统的频率和电压与额定运行点间不可避免的存在较大偏差，因此需增加二次调频调压环节来提高电能质量。传统的二次调节方法主要是集中式方法和分散式方法，集中式方法采用集中控制器采集全网络的信息，进行加工处理，再下发调节指令。该方法虽本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种孤岛微电网电压频率调节方法，其特征在于，包括：/n利用安装于源网荷系统采样节点的分布式信息处理器，获取当前采样节点的变量信息，并与最近的相邻采样节点进行数据交互和迭代计算，得到系统的平均电压偏差量和平均频率偏差量；/n根据所述平均电压偏差量和平均频率偏差量，二次协调控制器通过二次协调控制，得到当前采样节点的电压调节量和频率调节量；/n根据所述电压调节量和频率调节量，一次稳定控制器通过下垂控制，调节所述孤岛微电网电压和频率至稳定运行。/n

【技术特征摘要】
1.一种孤岛微电网电压频率调节方法，其特征在于，包括：
利用安装于源网荷系统采样节点的分布式信息处理器，获取当前采样节点的变量信息，并与最近的相邻采样节点进行数据交互和迭代计算，得到系统的平均电压偏差量和平均频率偏差量；
根据所述平均电压偏差量和平均频率偏差量，二次协调控制器通过二次协调控制，得到当前采样节点的电压调节量和频率调节量；
根据所述电压调节量和频率调节量，一次稳定控制器通过下垂控制，调节所述孤岛微电网电压和频率至稳定运行。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述与最近的相邻采样节点进行数据交互和迭代计算，得到系统的平均电压偏差量和平均频率偏差量，包括：
每个分布式信息处理模块采集所在采样节点的电压偏差量和频率偏差量，分别进行存储；
将当前采样节点的电压偏差量和频率偏差量，与最近的相邻采样节点进行数据交互和迭代计算，当迭代结果一致性收敛时，得到系统的平均电压偏差量和平频率偏差量。


3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述电压偏差量的迭代计算过程为：
各所述分布式信息处理模块根据当前采样节点和相邻采样节点的所述电压偏差量进行迭代运算；
判断所有迭代运算结果是否一致性收敛，若一致性收敛，将最后一次迭代运算结果作为平均电压偏差量；否则，继续迭代运算至一致性收敛；
所述频率偏差量的迭代计算过程为：
各所述分布式信息处理模块根据当前采样节点和相邻采样节点的所述频率偏差量进行迭代运算；
判断所有迭代运算结果是否一致性收敛，若一致性收敛，将最后一次迭代运算结果作为平均电压偏差量；否则，继续迭代运算至一致性收敛。


4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述平均电压偏差量和平均频率偏差量，二次协调控制器通过二次协调控制，得到当前采样节点的电压调节量和频率调节量，包括：
各采样节点的二次协调控制模块根据所述系统平均电压偏差，通过比例积分调节运算，得到系统平均电压调节量；
每个采样节点的二次协调控制模块根据所述系统平均频率偏差，通过比例积分调节运算，得到系统平均频率调节量。


5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述平均电压调节量，通过下式计算：



其中，δUi本地节点电压偏差量，δUj为邻居节点电压偏差量，K为迭代次数；
所述当前节点的系统平均频率调节量，通过下式计算：



其中，δωi为本地节点频率偏差量，δωj为邻居节点频率偏差量，K为迭代次数。


6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述电压调节量和频率调节量，一次稳定控制器通过下垂控制，调节所述孤岛微电网电压和频率至稳定运行，包括：
各采样节点的一次稳定控制器根据所述频率调节量，通过下垂控制调节，得到当前采样节点内虚拟同步机的转子角频率；
各采样节点的一次稳定控制器根据所述电压调节量，通过下垂控制调节，得到当前采样节点内虚拟同步机的虚拟内电势；
根据所述转子角频率和虚拟内电势，所述一次稳定控制器通过调节各采样节点的虚拟同步机的模拟惯性和阻尼，将孤岛微电网的电压和频率调整至平稳运行。...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴鸣，盛万兴，宋振浩，吕志鹏，孙丽敬，季宇，李蕊，寇凌峰，刘国宇，蔺圣杰，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11