基于多主從自適應(yīng)的微電網(wǎng)控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及微電網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于多主從自適應(yīng)的微電網(wǎng)控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，微電網(wǎng)常見的控制方法多為主從控制和對等控制這兩種方法，主從控制，是指在微電網(wǎng)處于孤島運(yùn)行模式時(shí)，其中一個(gè)分布式電源采取定電壓和定頻率控制(v/f控制)，用于向微電網(wǎng)中的其他分布式電源提供電壓和頻率參考，而其他分布式電源則采用定功率控制(P/Q控制)，在并網(wǎng)模式下時(shí)所有的微電源均采用PQ控制方式；對等控制，是指微電網(wǎng)中所有的分布式電源在控制上都具有同等的地位，各個(gè)控制器間不存在主和從的關(guān)系，每個(gè)分布式電源都根據(jù)接入系統(tǒng)點(diǎn)電壓和頻率的就地信息進(jìn)行控制，但是兩者都存在不同的缺點(diǎn)，具體如下，
[0003](I)現(xiàn)有的主從控制方法可以在一定程度上保證微電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定，但是對于負(fù)荷的瞬時(shí)變化均需要求主控電源去承擔(dān)，這樣一來對于主控電源的容量要求就會(huì)很高，整個(gè)控制策略對主控電源的依懶性很強(qiáng)，一旦主控電源出現(xiàn)問題整個(gè)系統(tǒng)崩潰；
[0004](2)對等控制方法可以實(shí)現(xiàn)功率的共享，一旦系統(tǒng)內(nèi)負(fù)荷發(fā)生變化，微電網(wǎng)內(nèi)每一個(gè)分布式電源均會(huì)調(diào)節(jié)去達(dá)到新的穩(wěn)定狀態(tài)，由于系統(tǒng)內(nèi)分布式電源位置的分散性以及每個(gè)分布式電源的下垂系數(shù)的不同都會(huì)使得各個(gè)分布式電源達(dá)到新的穩(wěn)態(tài)值略有不同，從而產(chǎn)生電壓幅值及頻率的差，對保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和提高微電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)的電能質(zhì)量均有不利因素。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服現(xiàn)有技術(shù)中微電網(wǎng)常見的控制方法存在的問題，本發(fā)明的基于多主從自適應(yīng)的微電網(wǎng)控制方法，多個(gè)分布式電源作為平衡節(jié)點(diǎn)，增大了微電網(wǎng)功率調(diào)節(jié)范圍，每一個(gè)分布式電源作為主控電源的協(xié)調(diào)關(guān)系不依賴通訊，每一個(gè)分布式電源根據(jù)其自身設(shè)置的參數(shù)來投入或者退出主控模式，提高整個(gè)控制系統(tǒng)的容錯(cuò)性能，有效的解決微電網(wǎng)控制系統(tǒng)對微電網(wǎng)內(nèi)主控電源以及通訊的強(qiáng)依賴性，顯著的提高了微電網(wǎng)運(yùn)行控制的穩(wěn)定性，具有良好的應(yīng)用前景。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
[0007]一種基于多主從自適應(yīng)的微電網(wǎng)控制方法，其特征在于:包括以下步驟，
[0008]步驟(I)，控制微電網(wǎng)內(nèi)具備功率調(diào)節(jié)能力的分布式電源均運(yùn)行在V/f控制方式下；
[0009]步驟(2)，將運(yùn)行在V/f控制方式下的分布式電源建立起運(yùn)行關(guān)系，所述運(yùn)行關(guān)系為，設(shè)置各運(yùn)行在V/f控制方式下的分布式電源在對應(yīng)的情況下作為主控電源；
[0010]步驟(3)，當(dāng)其中一個(gè)運(yùn)行在V/f控制方式下的分布式電作為主控電源時(shí)，其他的運(yùn)行在V/f控制方式下的分布式電源進(jìn)行PQ調(diào)節(jié)，采用對等控制方式在微電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)頻率變化時(shí)，通過調(diào)節(jié)有功、無功功率的輸出來反相微調(diào)微電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)的電壓幅值及頻率，以達(dá)到微電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定和功率的平衡。
[0011]前述的基于多主從自適應(yīng)的微電網(wǎng)控制方法，其特征在于:步驟(2)設(shè)置各運(yùn)行在V/f控制方式下的分布式電源在對應(yīng)的情況下作為主控電源是依據(jù)下垂控制中頻率與有功功率的線性關(guān)系控制有序切換得到的，切換時(shí)將上一個(gè)作為主控電源的分布式電源切換成非主控電源時(shí)對外進(jìn)行恒定功率輸出。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的基于多主從自適應(yīng)的微電網(wǎng)控制方法，在整個(gè)調(diào)節(jié)過程中，多個(gè)分布式電源作為平衡節(jié)點(diǎn)，增大了微電網(wǎng)功率調(diào)節(jié)范圍，每一個(gè)分布式電源作為主控電源的協(xié)調(diào)關(guān)系不依賴通訊，每一個(gè)分布式電源根據(jù)其自身設(shè)置的參數(shù)來投入或者退出主控模式，提高整個(gè)控制系統(tǒng)的容錯(cuò)性能，即使是次序出現(xiàn)了錯(cuò)誤仍會(huì)有一個(gè)分布式電源采用V/f控制作為主控電源給微電網(wǎng)系統(tǒng)提供支撐，有效的解決對微電網(wǎng)控制對微電網(wǎng)內(nèi)主控電源以及通訊的強(qiáng)依賴性，顯著的提高了微電網(wǎng)運(yùn)行控制的穩(wěn)定性，具有良好的應(yīng)用前景。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的基于多主從自適應(yīng)的微電網(wǎng)控制方法的流程圖。
[0014]圖2是本發(fā)明實(shí)施例的三個(gè)具有功率調(diào)節(jié)能力的分布式電源的控制示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面將結(jié)合說明書附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0016]本發(fā)明的基于多主從自適應(yīng)的微電網(wǎng)控制方法，在整個(gè)調(diào)節(jié)過程中，多個(gè)分布式電源作為平衡節(jié)點(diǎn)，增大了微電網(wǎng)功率調(diào)節(jié)范圍，每一個(gè)分布式電源作為主控電源的協(xié)調(diào)關(guān)系不依賴通訊，每一個(gè)分布式電源根據(jù)其自身設(shè)置的參數(shù)來投入或者退出主控模式，提高整個(gè)控制系統(tǒng)的容錯(cuò)性能，即使是次序出現(xiàn)了錯(cuò)誤仍會(huì)有一個(gè)分布式電源采用V/f控制作為主控電源給微電網(wǎng)系統(tǒng)提供支撐，有效的解決對微電網(wǎng)系統(tǒng)控制對微電網(wǎng)內(nèi)主控電源以及通訊的強(qiáng)依賴性，顯著的提高了微電網(wǎng)運(yùn)行控制的穩(wěn)定性，如圖1所示，具體包括以下步驟，
[0017]步驟(I)，控制微電網(wǎng)內(nèi)具備功率調(diào)節(jié)能力的分布式電源均運(yùn)行在V/f控制方式下；
[0018]步驟(2)，將運(yùn)行在V/f控制方式下的分布式電源建立起運(yùn)行關(guān)系，所述運(yùn)行關(guān)系為，設(shè)置各運(yùn)行在V/f控制方式下的分布式電源在對應(yīng)的情況下作為主控電源，是依據(jù)下垂控制中頻率與有功功率的線性關(guān)系控制有序切換得到的，切換時(shí)將上一個(gè)作為主控電源的分布式電源切換成非主控電源的分布式電源對外進(jìn)行恒定功率輸出；
[0019]步驟(3)，當(dāng)其中一個(gè)運(yùn)行在V/f控制方式下的分布式電作為主控電源時(shí)，其他的運(yùn)行在V/f控制方式下的分布式電源進(jìn)行PQ調(diào)節(jié)，采用對等控制方式在微電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)頻率變化時(shí)，通過調(diào)節(jié)有功、無功功率的輸出來反相微調(diào)微電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)的電壓幅值及頻率，以達(dá)到微電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定和功率的平衡。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的基于多主從自適應(yīng)的微電網(wǎng)控制方法，實(shí)現(xiàn)的具體實(shí)施例，如圖2所示，
[0021]假設(shè)微電網(wǎng)系統(tǒng)中有三個(gè)具有功率調(diào)節(jié)能力的分布式電源DG1、DG2和DG3均可采用V/f控制和PQ控制，各自的頻率參數(shù)為Hf3;
[0022]微電網(wǎng)系統(tǒng)在初始運(yùn)行時(shí)DGl作為主控電源采用V/f控制，維持微電網(wǎng)系統(tǒng)的頻率f2恒定不變，與此同時(shí)DG2、DG3分別運(yùn)行于A、C點(diǎn)上，DG2、DG3均采用PQ控制輸出有功功率分別為Plniax、P3niin;
[0023]假設(shè)負(fù)荷增大，有功功率的需求增加，主控電源DGl的輸出功率增大，只要負(fù)荷需求的有功功率在其可調(diào)節(jié)范圍內(nèi)系統(tǒng)其它分布式電源DG2、DG3仍運(yùn)行在A、C兩點(diǎn)上，但是當(dāng)DGl的輸出有功達(dá)到最大值P2max仍無法滿足負(fù)荷需求時(shí)，DGl將轉(zhuǎn)變其控制方式，切換為PQ控制維持其輸出功率P2max不變；此時(shí)，微電網(wǎng)系統(tǒng)的頻率會(huì)下降，當(dāng)其降低到f 3時(shí)，DG3將由PQ控制切換到V/f控制作為主控電源維持系統(tǒng)在此頻率下運(yùn)行，并增大其輸出功率補(bǔ)償負(fù)荷功率的需求，與此同時(shí)DG2不改變原有的控制方式，直至微電網(wǎng)系統(tǒng)達(dá)到功率平衡。
[0024]同理，若是微電網(wǎng)內(nèi)的負(fù)荷減小，有功功率的需求減少，主控電源DGl的輸出功率減少，若達(dá)到其最小輸出功率值P2min時(shí)仍不能達(dá)到系統(tǒng)功率平衡的話，主控電源DGl就會(huì)切換為PQ控制維持其輸出功率P2min不變；此時(shí)，微電網(wǎng)系統(tǒng)的頻率會(huì)上升，當(dāng)其上升至f工時(shí)DG2將由PQ控制切換到V/f控制作為主控電源維持系統(tǒng)在此頻率下運(yùn)行，并減少其輸出有功功率直至微電網(wǎng)系統(tǒng)達(dá)到功率平衡狀態(tài)。
[0025]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.基于多主從自適應(yīng)的微電網(wǎng)控制方法，其特征在于:包括以下步驟， 步驟(1)，控制微電網(wǎng)內(nèi)具備功率調(diào)節(jié)能力的分布式電源均運(yùn)行在V/f控制方式下；步驟(2)，將運(yùn)行在V/f控制方式下的分布式電源建立起運(yùn)行關(guān)系，所述運(yùn)行關(guān)系為，設(shè)置各運(yùn)行在V/f控制方式下的分布式電源在對應(yīng)的情況下作為主控電源； 步驟(3)，當(dāng)其中一個(gè)運(yùn)行在V/f控制方式下的分布式電作為主控電源時(shí)，其他的運(yùn)行在V/f控制方式下的分布式電源進(jìn)行PQ調(diào)節(jié)，采用對等控制方式在微電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)頻率變化時(shí)，通過調(diào)節(jié)有功、無功功率的輸出來反相微調(diào)微電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)的電壓幅值及頻率，以達(dá)到微電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定和功率的平衡。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多主從自適應(yīng)的微電網(wǎng)控制方法，其特征在于:步驟(2)設(shè)置各運(yùn)行在V/f控制方式下的分布式電源在對應(yīng)的情況下作為主控電源是依據(jù)下垂控制中頻率與有功功率的線性關(guān)系控制有序切換得到的，切換時(shí)將上一個(gè)作為主控電源的分布式電源切換成非主控電源的分布式電源對外進(jìn)行恒定功率輸出。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于多主從自適應(yīng)的微電網(wǎng)控制方法，包括以下步驟，1）控制微電網(wǎng)內(nèi)具備功率調(diào)節(jié)能力的分布式電源均運(yùn)行在V/f控制方式下；2）將運(yùn)行在V/f控制方式下的分布式電源建立起運(yùn)行關(guān)系；3）當(dāng)其中一個(gè)運(yùn)行在V/f控制方式下的分布式電作為主控電源時(shí)，其他的運(yùn)行在V/f控制方式下的分布式電源進(jìn)行PQ調(diào)節(jié)，采用對等控制方式在微電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)頻率變化時(shí)，通過調(diào)節(jié)有功、無功功率的輸出來反相微調(diào)微電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)的電壓幅值及頻率，以達(dá)到微電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定和功率的平衡。本發(fā)明有效的解決微電網(wǎng)控制系統(tǒng)對微電網(wǎng)內(nèi)主控電源以及通訊的強(qiáng)依賴性，顯著的提高了微電網(wǎng)運(yùn)行控制的穩(wěn)定性，具有良好的應(yīng)用前景。
【IPC分類】H02J3/00
【公開號(hào)】CN104917172
【申請?zhí)枴緾N201510247551
【發(fā)明人】孫攀, 孟憲俠, 張言蒼, 朱華婧, 袁野, 張少強(qiáng), 李力
【申請人】國電南京自動(dòng)化股份有限公司
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2015年5月14日