CN108123448A - 一种新型微电网分布式不对称功率分配控制方法 - Google Patents

一种新型微电网分布式不对称功率分配控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种新型微电网分布式不对称功率分配控制方法，该方法是基于一致性和自适应虚拟阻抗的分布式负序功率均分控制方法，通过引入负序虚拟阻抗使分布式发电单元按容量精确分配不对称负荷，设计了多智能体一致性算法，自适应调整负序虚拟阻抗，消除线路阻抗不匹配带来的影响，实现了不对称功率准确分配。在不对称负荷存在的情况下，本发明方法能实现多个 DG 的输出电流精确分配，可改善微电网 PCC 电压的质量。通过调整虚拟阻抗，不受未知线路阻抗的影响，在DG 多智能体网络拓扑结下，仅需要邻居的信息，避免了集中控制器的使用，具有较好的灵活性和可靠性，适用于复杂的微电网结构。

Description

一种新型微电网分布式不对称功率分配控制方法
技术领域
本发明属于微电网领域，尤其涉及一种基于一致性和自适应虚拟阻抗的分布式负序功率均分的微电网分布式不对称功率分配控制方法。
背景技术
微电网中分布式发电(distributedgeneration，DG)把高可靠性、高质量的电力提供给分布式负荷。微电网中不对称电压导致电能质量问题，比如不稳定、额外的功率损耗、对异步电机的负面影响。不对称电压可以在不对称负荷连接在微电网的情况下发生。
近年来，出现了一些电能质量补偿的控制方法。传统的串联/并联型有源电力滤波器是通过注入负序电压/电流来补偿电压不对称，但当存在严重的负载不对称时，通过有源滤波器注入的电流超过滤波器的额定容量。微电网中DG用来充当分布式有源滤波器，通过基于下垂控制的有功、无功功率控制补偿不对称电压。有的学者通过多个DG间的准确控制补偿电压不对称，在逆变单元中采用了不对称功率－电纳下垂控制实现不对称、谐波功率分配控制方法。另一方面，微电网中各DG到负荷的线路阻抗不等，影响了不对称功率的精确分配。所以，传统的下垂控制难以直接实现不对称、谐波负荷分配。还有的学者采用了正负序虚拟阻抗调整DG的等效阻抗，或者利用低频宽通信的集中式控制方法补偿不对称电压，实现不对称功率的精确分配。但是，集中式的控制方法存在灵活性不足、低可靠性等缺点。
近年来，基于一致性的分布式控制方法在各种研究领域成为热点之一，包括应用于微电网。其中有研究人员采用分布式电压不对称补偿实现各DG间的负序电流的精确分配。
发明内容
本发明就是针对上述问题，设计了一种新型微电网分布式不对称功率分配控制方法，该方法是基于一致性和自适应虚拟阻抗的分布式负序功率均分控制方法，通过引入负序虚拟阻抗使分布式发电单元按容量精确分配不对称负荷，设计了多智能体一致性算法，自适应调整负序虚拟阻抗，消除线路阻抗不匹配带来的影响，实现了不对称功率准确分配。
本发明采用的技术方案是，一种新型微电网分布式不对称功率分配控制方法，包括不对称功率控制、分布式自适应负序虚拟阻抗控制、双环控制器。
所述的不对称功率控制，是基于一致性的不对称功率分配控制算法，目的是实现不对称功率精确分配，减少线路阻抗不匹配因素对负荷精确分配的不利影响。
所述的分布式自适应负序虚拟阻抗控制，通过调整虚拟阻抗使等效基波负序阻抗成恰当比例实现负荷功率精确分配。
所述的双环控制器，是一种采用基于比例谐振(proportionalresonant，PR)控制器的电压、电流双环控制器，能够确保准确的电压跟踪。
本发明的有益效果是，该新型微电网分布式不对称功率分配控制方法，在不对称负荷存在的情况下，本发明方法能实现多个DG的输出电流精确分配，可改善微电网PCC电压的质量。通过调整虚拟阻抗，不受未知线路阻抗的影响，在DG多智能体网络拓扑结下，仅需要邻居的信息，避免了集中控制器的使用，具有较好的灵活性和可靠性，适用于复杂的微电网结构。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。本发明保护范围不仅局限于以下内容的表述。
图1是本发明电路原理框图。
具体实施方式
如图所示，本发明的新型微电网分布式不对称功率分配控制方法，包括不对称功率控制、分布式自适应负序虚拟阻抗控制、双环控制器。
所述的不对称功率控制，是基于一致性的不对称功率分配控制算法，目的是实现不对称功率精确分配，减少线路阻抗不匹配因素对负荷精确分配的不利影响。充分利用本地和邻居的负序无功功率信息，当DG的额定容量不等时，利用基于一致性的负序无功功率误差，不对称负荷功率按照DG容量实现比例分配。
所述的分所述的分布式自适应负序虚拟阻抗控制，通过调整虚拟阻抗使等效基波负序阻抗成恰当比例实现负荷功率精确分配。基于一致性的不对称功率分配环发现不对称功率不匹配，把不对称功率不匹配注入到比例积分(proportionalintegral，PI)控制器，如果第i个DG分配的不对称功率比需要的不对称功率少，那么负序虚拟阻抗修正项通过一致性算法的不对称功率分配环增大，负序虚拟阻抗自适应减少。当不对称功率不匹配自然等于零时，微网各DG均分分配不对称负荷功率。
以上关于本发明的具体描述，没有局限性，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种新型微电网分布式不对称功率分配控制方法，包括不对称功率控制、分布式自适应负序虚拟阻抗控制、双环控制器，其特征在于该方法是基于一致性和自适应虚拟阻抗的分布式负序功率均分控制方法，通过引入负序虚拟阻抗使分布式发电单元按容量精确分配不对称负荷，设计了多智能体一致性算法，自适应调整负序虚拟阻抗，消除线路阻抗不匹配带来的影响，实现了不对称功率准确分配。
2.根据权利要求 1所述的新型微电网分布式不对称功率分配控制方法，其特征在于，所述的不对称功率控制，是基于一致性的不对称功率分配控制算法，目的是实现不对称功率精确分配，减少线路阻抗不匹配因素对负荷精确分配的不利影响。
3.根据权利要求 1所述的新型微电网分布式不对称功率分配控制方法，其特征在于，所述的分布式自适应负序虚拟阻抗控制，通过调整虚拟阻抗使等效基波负序阻抗成恰当比例实现负荷功率精确分配。
4.根据权利要求 1所述的新型微电网分布式不对称功率分配控制方法，其特征在于，所述的双环控制器，是一种采用基于比例谐振( proportional resonant，PR) 控制器的电压、电流双环控制器，能够确保准确的电压跟踪。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112086996A (zh) * 2020-08-08 2020-12-15 东北电力大学 一种基于Agent的并联逆变器改进下垂控制方法

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Application publication date: 20180605

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