一种孤岛微电网二次控制器设计方法技术

本发明专利技术公开了一种孤岛微电网二次控制器设计方法，包括以下步骤：(1)下垂控制；(2)微电网建模；(3)反馈线性化；(4)提出控制目标；(5)提出控制方法。本发明专利技术的整个微电网的有功功率输出在负载切换时都能保持稳定，此外，本发明专利技术的事件触发机制能够有效减少通信数据量，达到节省通信带宽的目的。节省通信带宽的目的。节省通信带宽的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种孤岛微电网二次控制器设计方法


[0001]本专利技术涉及控制器设计
，具体涉及了一种孤岛微电网二次控制器设计方法。

技术介绍

[0002]越受到重视。然而，这些新能源由于分散性分布和间歇性输出等特点，无法像传统能源一样进行集中大规模发电，为了克服此问题，分布式发电应运而生。分布式发电可实现分散能源高效灵活地利用，可以通过连接主电网与共同为用户提供电能，也可以独立运行直接向用户提供电能。但是，大规模分布式能源接入主电网会给传统电网带来很大的冲击和挑战。
[0003]首先，可再生分布式能源发电通常有随机性和波动性(太阳能发电、风力发电、潮汐能发电)，可控性较差，其次大部分分布式能源并不够稳定可靠，这样的能源直接与主电网连接反而会改变原有电网的稳定，削弱了大电网的供电可靠性，所以为了充分发挥分布式发电的优势，削弱其并网时对主电网的影响，提出了微电网来解决分布式能源的接入和管理。
[0004]微电网系统是指由分布式电源、能量转换装置、负荷、储能系统等汇集而成的小型发配电系统，是一个能够实现自我控制和管理的自治系统。微电网可以作本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种孤岛微电网二次控制器设计方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)下垂控制；(2)微电网建模；(3)反馈线性化；(4)提出控制目标；(5)提出控制方法。2.根据权利要求1所述的孤岛微电网二次控制器设计方法，其特征在于：步骤(1)中下垂控制包括以下步骤：选择频率为一次下垂特性曲线作为微源的控制方式，即通过P/f下垂控制和Q/V下垂控制来获取稳定的频率和电压。3.根据权利要求1所述的孤岛微电网二次控制器设计方法，其特征在于：步骤(2)中微电网建模的方法，包括以下步骤：MG的网络阻抗主要是感性的，即Xij>>Rij，相邻两个逆变器之间的相位差θi
‑
θj较小，值得注意的是，在MG网络中，当逆变器的输出阻抗是感性的并且超过线路电阻时，这个假设成立，这通过设计输出电感或虚拟阻抗方法来实现，近似sin(θi
‑
θj)≈θi
‑
θj也是精确的，当假设成立时，从节点i到所有相邻节点j的有功功率P
ij
可以表示为：式中，Vi为第i条母线的电压幅值；逆变器的频率通过传统的下垂控制进行局部调整：式中，ω*为频率的期望值，P*为有功功率的期望值，这里的ωi实际上是角频率，单位为rad/s，可以通过fi＝ωi/2π转换成赫兹，相位角由计算得出，m
i
是下垂系数，有功功率共享的下垂系数定义如下：式中的分子分母分别是系统频率浮动的上下限和输出功率浮动的上下限；针对MG中DG和ESS之间的有功功率分配问题，进一步讨论了(1.1)中的潮流方程和(1.3)中关于实际功率的下垂控制方程，根据基尔霍夫电路定律，每台机组的发电量可按计算，结合式(1.1)可得：其中，母线电压与期望电压的偏差很小，wij看做常量，其中，母线电压与期望电压的偏差很小，wij看做常量，是第i条母
线的集中负载；在下垂控制中可以认为存在用于频率恢复的积分控制，并且控制输入还包含用于有功功率分配的积分控制u
i
为控制的输入，因此将式(1.3)代入可以得到：将式(1.5)、(1.6)结合可得到式(1.7)，现在可以得到每个DG的系统方程：相似的，本发明通过考虑ESS的特点，可以得到每个ESS的系统方程：式(1.8)中的第二个公式，E(t)是ESS中储存的能量，Ci是ESS的容量，单位为kWh，额定功率输出与容量之比定义为αi＝Pi/Ci。4.根据权利要求2所述的孤岛微电网二次控制器设计方法，其特征在于：步骤(2)中微电网建模的方法，还包括有功功率共享策略，包括以下步骤：在稳态下，每个ESS的SOC是平衡的，有功功率是按容量比例共享的；定义了一个函数变量Φi＝fi(Pi)来过渡DG和ESS之间的有功功率分配，对于每个ESS，其定义为：对于DG，它们实际上是没有储能的能量限制，功率输出只能为正，但是为了统一控制设置了一个非常大的虚拟容量，因此，变量Φi定义如下：式中Ci＝Pi/αi定义为DG的虚拟容量，调整参数αi来改变DG和ESS之间的功率分配，选择αi＝0.5；在式(...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟其水，施开波，白金平，杨金，韩胜，李思捷，
申请(专利权)人：电子科技大学长三角研究院湖州，
类型：发明
国别省市：