一种基于多微电网协同优化的控制方法及装置、储存介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种基于多微电网协同优化的控制方法及装置、储存介质，控制方法包括如下步骤：S1、分析微电网传统控制下垂原理、结构和系统功率分配机理；S2、建立基于MAS的分布系统控制框架；S3、设计基于Q学习算法的控制器，用于微型电源的能量管理；S4、研究新能源接入对孤岛微电网稳定运行的影响；S5、针对微电网频率偏差，提出基于强化学习的微电频率协同控制方法；S6、调节下垂参数，改变孤岛微电网输出功率，确定优化控制方式和策略，实现孤岛微电网多源有功协同。本发明专利技术能够保持电网频率电压的稳定，针对微电网等效惯量较低，系统频率受负荷变化影响大的问题，通过调节下垂参数改变分布式电源的输出功率，达到调节系统频率的目的。的。的。

【技术实现步骤摘要】
一种基于多微电网协同优化的控制方法及装置、储存介质


[0001]本专利技术涉及微电网控制领域，具体的是一种基于多微电网协同优化的控制方法及装置、储存介质。

技术介绍

[0002]随着化石燃料的匮乏和环境污染加剧，传统电网的缺陷日益明显，而以太阳能，风力等可再生能源作为发电基础的微电网开始迅速发展。为实现微电网可靠运行，必须合理有效地进行控制。随着微电网技术的不断发展，微电网的优化控制己成为重要的研究领域，研究微电网的优化控制有利于实现微电网经济性、可靠性及环境友好性。微电网相对外部大电网表现为单一的可控单元，同时满足用户对电能质量和供电可靠性、安全性的要求。为了增强微电网与配电网的协同能力，微电网内部DG的功率最优分配，提高清洁能源渗透率、电网运行的经济性和可靠性，微电网的优化控制问题研究显得尤为重要。
[0003]发展微电网及多微电网优化控制技术，可有效的对分布式发电进行管理，进而推进清洁能源的发展，促进节能减排，增加新能源的渗透率，同时改善网络构架增加系统的稳定性可靠性，但同时也会导致网络结构复杂化，集中式优化控制难以展开的问题。现本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多微电网协同优化的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、分析微电网传统下垂控制原理，微电网结构和系统功率分配机理；S2、根据微电网系统协同优化控制架构机理，建立基于MAS的分布系统控制框架；S3、根据强化学习原理设计基于Q学习算法的控制器，在步骤S2建立的分布系统控制框架的基础上，应用于微电网中各微型电源的能量管理；S4、分析新能源接入对微电网稳定运行的影响，新能源通过电力电子变换技术调节输出功率与微电网同步，无法主动响应系统频率的变化，导致微电网频率偏差；S5、针对微电网频率偏差，提出基于强化学习的微电频率协同控制方法，针对微电网频率偏差进行Q学习及反馈；S6、根据步骤S5的微电频率协同控制方法调节下垂参数，改变孤岛微电网输出功率，确定基于多微电网协同优化的控制方式和策略，实现孤岛微电网多源有功协同。2.根据权利要求1所述的基于多微电网协同优化的控制方法，其特征在于，所述步骤S1中微电网结构包含分布式电源和负荷，所述分布式电源通过电力电子接口接入微电网，在孤岛运行模式下，各分布式单元根据自身输出有功和无功调整频率和电压幅值，所述负荷为非线性负载。3.根据权利要求1所述的基于多微电网协同优化的控制方法，其特征在于，所述步骤S1中分析围绕微源逆变器系统功率分配机理，微源逆变器的输出侧接LCL滤波器，微源逆变器输出的视在功率S
i
为：式(1)中：X
i
为逆变电源的输出电抗；E
i
为逆变电源输出电压幅值；δ
i
为分布式微源输出电压与公共电压间的相角差；则第i台逆变单元的输出有功功率和无功功率分别为：并联逆变器无互联线通信时通常采用传统的下垂控制：式(3)中：ω
*
、E
*
分别为DG在空载下输出电压的角频率和幅值；ω
i
、E
i
分别为的DG实际输出电压的角频率和幅值参考值；m
p
、n
q
分别为频率和电压的下垂增益；P
i
、Q
i
分别为DG的输出有功和无功功率；将式(3)代入式(2)，得到无功功率的表达式为：
式(4)中，微源的空载电压幅值、公共母线电压为公共变量，功角余弦值近似为1，下垂增益可根据微源的容量设置。4.根据权利要求1所述的基于多微电网协同优化的控制方法，其特征在于，所述步骤S2中微电网系统采用分层协同优化控制，在微电网分层协同优化控制过程中第一次控制负责调节逆变器的输出电压，第二次控制负责恢复由第一次控制产生的频率、电压、无功功率的偏差，第三次控制负责全局信息的优化和决策，其中，第一次控制包括有功
‑
频率下垂控制器和无功
‑
电压下垂控制器、虚拟阻抗环、电压和电流控制器；基于瞬时功率理论，计算包含直流分量和交流分量的有功功率和无功功率的瞬时值，其直流分量采用一阶低通滤波器获得：其直流分量采用一阶低通滤波器获得：式(5)、(6)中：s为拉普拉斯变量；ω
c
为截止频率；v
oα
、v
oβ
和i
oα
、i
oβ
分别为机端电压和电流的αβ分量；增加虚拟阻抗环减小线路阻感比，虚拟阻抗环按下式设计：增加虚拟阻抗环减小线路阻感比，虚拟阻抗环按下式设计：式(7)、(8)中：u
vα
、u
vβ
为虚拟阻抗环的输出电压；R
v
、L
v
分别为虚拟电阻和虚拟电感；上标“+”表示电流的正序分量；在静止参考坐标下，电压和电流控制器控制电压和电流如下：在静止参考坐标下，电压和电流控制器控制电压和电流如下：式(9)、(10)中：k
pv
、k
pi
和k
rv
、k
ri
分别是电压和电流控制器的比例和谐振系数；ω
cv
、ω
ci
分别是电压和电流控制器的截止频率。5.根据权利要求1所述的基于多微电网协同优化的控制方法，其特征在于，所述步骤S2中建立基于MAS的分布协同控制框架，具体包括以下步骤：首先，将电网抽象成一个分布式多子系统系统，每个节点对应于一个子系统点，节点间的联络线对应于子系统间的通信线路，每个节点子系统仅知道本地信息，无法直接访问全局信息，子系统点只能与其相邻的子系统进行通信；然后，根据分布式多子系统系统架构下的信息交互方式、电源负荷等节点监测自身的运行状态和控制信息，每个节点与其邻居节点进行信息交互，通过平均一致性算法交互获得全局关键信息，各节点结合本地信息和全局信息制定协同决策，在分布式多子系统框架下实现全局协同控制。6.根据权利要求1所述的基于多微电网协同优化的控制方法，其特征在于，所述步骤S3中基于强化学习算法设计基于Q学习算法的控制器，具体分析微电网系统的特性，以确定状
态空间离散集...

【专利技术属性】
技术研发人员：容春艳，王涛，柴林杰，胡诗尧，唐帅，郭佳，吴志，柳伟，彭杨，
申请(专利权)人：国家电网有限公司东南大学，
类型：发明
国别省市：