CN108695872B - 模块化微电网功率容量一致性离散时间控制的方法及装置 - Google Patents

模块化微电网功率容量一致性离散时间控制的方法及装置 Download PDF

Info

Publication number
CN108695872B
CN108695872B CN201810529608.1A CN201810529608A CN108695872B CN 108695872 B CN108695872 B CN 108695872B CN 201810529608 A CN201810529608 A CN 201810529608A CN 108695872 B CN108695872 B CN 108695872B
Authority
CN
China
Prior art keywords
power
capacity
module
communication network
information
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810529608.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108695872A (zh
Inventor
张先勇
黄耀宏
李丽
肖蕾
张绪红
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangdong Polytechnic Normal University
Original Assignee
Guangdong Polytechnic Normal University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangdong Polytechnic Normal University filed Critical Guangdong Polytechnic Normal University
Priority to CN201810529608.1A priority Critical patent/CN108695872B/zh
Publication of CN108695872A publication Critical patent/CN108695872A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108695872B publication Critical patent/CN108695872B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/28—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy
    • H02J3/32—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy using batteries with converting means
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2203/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
    • H02J2203/20—Simulating, e g planning, reliability check, modelling or computer assisted design [CAD]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

本发明公开了一种模块化微电网功率容量一致性离散时间控制的方法及装置，能够使多个模块的蓄电池充放电功率、容量分别趋于一致，实现调节电网有功功率的平衡，并减少电压和频率波动，延长蓄电池生命周期，提高供电质量和可靠性，并降低微电网运营成本和维护，实现微电网经济优化。该方法包括：代理通信节点通过稀疏通信网络交互蓄电池充放电功率信息和容量信息；以模块化微电网中各模块内各组成单元之间的能量守恒关系和模块之间的功率交换能量守恒关系为约束条件，在离散时间根据获取的功率信息和容量信息来设置模块与模块化微电网的交互功率以使模块化微电网中多个模块的蓄电池充放电功率、容量分别趋于一致。

Description

模块化微电网功率容量一致性离散时间控制的方法及装置
技术领域
本发明涉及微电网技术领域，尤其涉及一种模块化微电网功率容量一致性离散时间控制的方法及装置。
背景技术
微电网是一种将分布式电源、负荷、储能装置、变流器以及监控保护装置有机整合在一起的小型发配电系统。由于传统的微电网具有公共总线和层次控制结构，对微电网的结构和容量扩展非常复杂和昂贵。模块化微电网由三端口变流器、蓄电池、负荷、风光发电单元以及备用柴油发电机组成。模块化微电网便于扩容，且通过运行控制和能量管理等，可以实现模块独立运行或互联运行、降低间歇性分布式电源给配电网带来不利影响，最大限度地利用可再生能源电源出力，提高供电可靠性和电能质量，实现了从传统的柴油发电系统到清洁能源发电系统的转变。
从国家能源战略规划、社会行业发展和电网企业发展来看，模块化微电网技术将面临发展机遇和挑战，未来孤岛上的负荷也逐渐增加，而蓄电池储能系统是微电网的薄弱环节，蓄电池寿命直接影响微电网的收益，则蓄电池组能量管理系统不宜采取传统电网的集中通讯管理方式，因此分布式储能在工程应用和海岛推广意义上具有很大的价值。
分布式储能可以用于解决分布式电源接入和负荷快速增长给电力系统的运行于规划带来的问题与挑战。然而，现有的模块化微电网在互联运行时，各模内的蓄电池处于不同的充放电状态，能量波动和冲击幅度大，不仅会缩短蓄电池寿命较，还会降低电能质量和供电可靠性，并导致系统维护和运行成本较高。
发明内容
本发明的目的之一至少在于，针对如何克服上述现有技术存在的问题，提供一种模块化微电网功率容量一致性离散时间控制的方法及装置，能够使蓄电池处于稳定可控的充放电状态，平抑蓄电池能量波动，多个模块的蓄电池充放电功率、容量分别趋于一致，实现调节电网有功功率的平衡，并减少电压和频率波动，延长蓄电池生命周期，提高供电质量和可靠性，并降低微电网运营成本和维护，实现微电网经济优化。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案包括以下各方面。
一种模块化微电网功率容量一致性离散时间控制的方法，其包括：
代理通信节点通过稀疏通信网络交互蓄电池充放电功率信息和容量信息；以模块化微电网中各模块内各组成单元之间的能量守恒关系和模块之间的功率交换能量守恒关系为约束条件，在离散时间根据获取的功率信息和容量信息来设置模块与模块化微电网的交互功率以使模块化微电网中多个模块的蓄电池充放电功率、容量分别趋于一致。
优选的，所述方法进一步包括：功率松弛模块中的代理通信节点向所有非功率松弛模块中的代理通信节点发送功率松弛模块的蓄电池充放电功率信息和容量信息；相邻的非功率松弛模块中的代理通信节点之间相互发送其所属模块的蓄电池充放电功率信息和容量信息。
优选的，所述方法包括：以充放电功率信息和容量信息中包括的蓄电池功率、容量为一致性变量，根据式
PEi(t)＝PEi(kT)+Tui(t)
来设置在时刻t时第i个非功率松弛模块与模块化微电网的交互功率PEi(t)；
其中，k为离散指数，k＝0,1,2,3...；n为模块的数量，i＝1,2,3...n；
PBat0和SBat0为功率松弛节点所在模块的蓄电池充放电功率和容量，PBati、SBati和PBatj、SBatj为非功率松弛节点i、j所在模块的蓄电池充放电功率和容量；m为非负整数，T为稀疏通信网络采样周期，ε∈(0，T)，并令稀疏通信网络采样时延τ＝mT+ε，且τ>0；
bi为功率松弛节点与第i个非功率松弛节点的功率加权邻接系数，aij为第i个非功率松弛节点与第j个非功率松弛节点之间的功率加权邻接系数，若两个模块之间无功率信息交互，则aij为0，若两个蓄电池之间有功率信息交互，则aij＞0；
ki为功率松弛节点与第i个非功率松弛节点的容量加权邻接系数，kij为第i个非功率松弛节点与第j个非功率松弛节点之间的容量加权邻接系数，若两个模块之间无容量信息交互，则kij为0，若两个模块之间有容量信息交互，则kij＞0。
优选的，所述方法包括：使蓄电池充放电功率PBati、容量PBati之间的关系满足式：
优选的，所述方法包括：根据使s域方程：
的所有特征根都落在单位圆内的解来设置稀疏通信网络采样周期T和稀疏通信网络采样时延τ；其中，H1为功率稀疏通信网络的Hermite矩阵，令容量稀疏通信网络的Hermite矩阵H2＝cH1，c为比例系数；In为n乘n阶的单位矩阵；m为非负整数，n为模块数量；λi为功率稀疏通信网络的Hermite矩阵的特征值。
优选的，所述功率松弛节点与非功率松弛节点组成无向网络拓扑图，功率松弛节点为全局可达节点；其中，Hermite矩阵H＝B+L为正定矩阵，矩阵H的最小特征值λmin(H)＞0，B为功率松弛节点与非功率松弛节点的邻接矩阵，B＝diag(b1，b2，...，bi)，
L为非功率松弛节点的Laplacian矩阵，
优选的，所述方法包括：设置m＝0，稀疏通信网络采样周期稳定范围为0-3.2s，稀疏通信网络采样时延的稳定范围为0-0.8s。
优选的，所述方法包括：设置m＝1，稀疏通信网络采样周期稳定范围为0-0.5s，稀疏通信网络采样时延的稳定范围为0-0.8s。
优选的，所述方法包括：设置m＝2，稀疏通信网络采样周期稳定范围为0-0.5s，稀疏通信网络采样时延的稳定范围为0-0.7s。
一种模块化微电网功率容量一致性离散时间控制的装置，其包括至少一个处理器，以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行所述的方法。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明至少具有以下有益效果：
基于来自稀疏通信网络的模块充放电功率信息和容量信息，以模块化微电网中各模块内各组成单元之间的能量守恒关系和模块之间的功率交换能量守恒关系为约束条件，在离散时间根据获取的功率信息和容量信息来设置模块与模块化微电网的交互功率以使模块化微电网中多个模块的蓄电池充放电功率、容量分别趋于一致，实现调节电网有功功率的平衡，抑制能量过大波动对蓄电池的冲击，延长蓄电池的生命周期，同时也提高了供电可靠性；并且在模块独立或联网运行时能够平滑切换，提高电能质量并降低微电网运营成本和维护，实现微电网经济优化。
附图说明
图1是根据本发明实施例的模块化微电网中的模块结构示意图。
图2是根据本发明实施例的三端口变流器的结构示意图。
图3是根据本发明实施例的模块化微电网能量关系示意图。
图4是根据本发明实施例的稀疏通信网络的结构示意图。
图5～7是根据本发明实施例进行实验建模的算例分析结果。
图8是根据本发明实施例的模块化微电网功率容量一致性离散时间控制的装置结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明，以使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
根据本发明实施例的模块化微电网包括多个模块和设置在每个模块中的代理通信节点以形成稀疏通信网络；代理通信节点用于通过稀疏通信网络交互蓄电池充放电功率信息和容量信息，并以模块化微电网中各模块内各组成单元之间的能量守恒关系和模块之间的功率交换能量守恒关系为约束条件，在离散时间根据获取的功率信息和容量信息来设置模块与模块化微电网的交互功率以使模块化微电网中多个模块的蓄电池充放电功率、容量分别趋于一致。
图1示出了根据本发明实施例的模块化微电网中的模块结构示意图。模块化微电网中可以包括多个如图1所示的模块，从而方便地通过增加模块数量来进行扩容。其中，每个模块100包括柴油发电机1、蓄电池2、风力发电机3、光伏发电机4、以及负荷5中的一者或者多者，且每一种组成单元可设置为组的形式，例如发电机组和蓄电池组等。柴油发电机1作为后备电源，可根据实际需要选择性地设置在一个模块或多个模块中。
每个模块100构成独立的电源区域，模块内的交流电压为361V～418V(图中示出为400V)；其中，柴油发电机1和负荷5连接至现有的配电网络21，蓄电池2通过三端口变流器6连接至配电网络21，风力发电机3通过交流控制器7连接至配电网络21，光伏发电机4通过DC-AC逆变器8连接至配电网络21；每个模块100通过变压器22连接到现有的输电网络23以与其它模块联网运行，并进行双向功率交换。输电网络23可以采用配电电压(如图中示出的10kV或者更高)输电来降低电能的传输损耗。
图2示出了根据本发明实施例的三端口变流器的结构示意图，其采用AC-DC-AC结构，是系统配置和能量调度的核心设备。蓄电池连接到直流端口。蓄电池2不仅可以平滑太阳能和风能的波动，还可以补偿发电和功耗之间的功率差。三端口变流器左侧部分是AC-DC整流器61，其具有多个电抗器L、隔离开关(V1u、V2u、V3u、V1d、V2d、V3d)以及二极管D构成的三相三线制结构，并工作于恒功率控制(PQ控制)模式，使各模块等效电源S输出的有功功率和无功功率等于其参考功率，从而实现各模块等效电源S之间的能量流动。
三端口变流器右侧部分是DC-AC逆变器62，其具有多个隔离开关(V1～V12)、二极管D、变压器T、电抗器(La、Lb、Lc)、以及电容器(Ca、Cb、Cc)构成的三相四线制结构和模块内的交流总线，并工作于恒压恒频控制(V/F控制)模式，以使蓄电池输出电压的幅值和频率维持不变，为模块内的供电区域提供电压参考，从而在进行电气隔离的同时保证电压质量。风力发电机组和光伏发电机组通过三端口变流器与交流总线连接，在最大功率点工作，充分利用可再生能源，当可再生能源不足时，模块中的柴油发电机组作为备用电源出力。
图3示出了具有四个上述模块100(依次表示为100-1、100-2、100-3和100-4)的模块化微电网能量关系示意图。在根据本发明实施例的模块化微电网中，第i个模块内个各组成单元(例如，柴油发电机1、蓄电池2、风力发电机3、光伏发电机4、以及负荷5等)之间的能量守恒关系表示为：
PBati＝Pdsli+Ppvi+Pwti-PEi-Ploadi
其中，PBati为蓄电池充放电功率(例如，四个模块对应为PBat1、PBat2、PBat3、PBat4)，Pdsli为柴油发电机输出功率(例如，仅模块100-1具有柴油发电机，其输出功率为Pdsl1)，Pwti为风力发电功率(四个模块对应为Pwt1、Pwt2、Pwt3、Pwt4)，Ppvi为光伏发电功率(例如，四个模块对应为Ppv1、Ppv2、Ppv3、Ppv4)，PEi为模块与微电网的交换功率(例如，四个模块对应为PE1、PE2、PE3、PE4)，Ploadi为负载功率(例如，四个模块对应为Pload1、Pload2、Pload3、Pload4)。
模块化微电网中互联的模块之间的功率交换能量守恒关系表示为：
其中，N为模块的数量。
图4示出了根据本发明实施例的稀疏通信网络的结构示意图。其中，Agent 1，Agent 2，Agent 3，Agent 4分别为设置在各个模块中的代理通信节点(节点之间的邻接系数例如均为0.3)，各模块的代理通信节点之间通过稀疏通信网络交换各自的充放电功率信息和容量信息，因此，稀疏通信网络包括功率稀疏通信网络和容量稀疏通信网络。蓄电池充放电功率信息中包括的蓄电池功率PBati为一致性变量，要求所有蓄电池的最终状态都收敛到参考状态PBat-R，PBat-R为模块化微电网中蓄电池充放电功率的平均值(此平均值较难获得，在实际应用中，可以将参考状态设置为功率松弛节点的蓄电池充放电功率PBat0)；蓄电池容量信息中包括的蓄电池容量SBati为一致性变量，要求所有蓄电池的最终状态都收敛到参考状态SBat-R，SBat-R为模块化微电网中蓄电池容量的平均值(此平均值较难获得，在实际应用中，可以将参考状态设置为功率松弛节点的蓄电池充放电功率SBat0)。
通常，将具有柴油发电机的模块与模块化微电网的连接节点为功率松弛节点，其对应的模块即为功率松弛模块，不具有柴油发电机的模块与模块化微电网的连接节点为非功率松弛节点，其对应的模块即为非功率松弛模块。示例性的(即图中以及文中具体节点的编号并不必然对应功率松弛节点或非功率松弛节点)，Agent 1为功率松弛节点，其所属的模块为功率松弛模块，Agent 2，Agent 3，Agent 4为非功率松弛节点，其所属的模块为非功率松弛模块，对于非功率松弛模块中的蓄电池充放电功率、容量可以分别主动进行一致性控制，使其分别达到参考状态。功率松弛节点向(部分或全部)非功率松弛节点发送功率松弛节点所属模块的蓄电池充放电功率信息和容量信息；相邻的非功率松弛节点之间相互发送其所属模块的蓄电池充放电功率信息和容量信息。在其他实施例中，相邻的功率松弛节点之间也可以相互发送其所属模块的蓄电池充放电功率信息和容量信息。
在对根据各实施例的模块化微电网进行充放电一致性协调控制时，代理通信节点通过稀疏通信网络交互蓄电池充放电功率信息和容量信息；以模块化微电网中各模块内各组成单元之间的能量守恒关系和模块之间的功率交换能量守恒关系为约束条件，(例如通过设置在微电网各个模块中的控制器)根据获取的功率信息来设置功率松弛模块与模块化微电网的交互功率以使模块化微电网中多个模块的蓄电池充放电功率、容量分别趋于一致。
具体地，以充放电功率信息和容量信息中包括的蓄电池功率、容量为一致性变量，可以根据式
PEi(t)＝PEi(kY)+Tui(t)
来设置在时刻t时第i个非功率松弛模块与模块化微电网的交互功率PEi(t)(需要说明的是，此处及后文的变量i、j所表示的模块序号与附图和前文示例性的模块编号并没有对应关系，仅用标识不同的模块序号)；
其中，k为离散指数(取值为0,1,2,3...)，n为模块的数量，i＝1,2,3...n；
PBat0和SBat0为功率松弛节点所在模块的蓄电池充放电功率和容量，PBati、SBati和PBatj、SBatj为非功率松弛节点i、j所在模块的蓄电池充放电功率和容量；m为非负整数，T为稀疏通信网络采样周期，ε∈(0，T)，并令稀疏通信网络采样时延τ＝mT+ε，且τ>0；
bi为功率松弛节点与第i个非功率松弛节点的功率加权邻接系数，aij为第i个非功率松弛节点与第j个非功率松弛节点之间的功率加权邻接系数，若两个模块之间无功率信息交互，则aij为0，若两个蓄电池之间有功率信息交互，则aij＞0；
ki为功率松弛节点与第i个非功率松弛节点的容量加权邻接系数，kij为第i个非功率松弛节点与第j个非功率松弛节点之间的容量加权邻接系数，若两个模块之间无容量信息交互，则kij为0，若两个模块之间有容量信息交互，则kij＞0。
进一步的，蓄电池充放电功率PBati、容量SBati之间的关系满足式：
并且，根据使s域方程：
的所有特征根都落在单位圆内的解来设置稀疏通信网络采样周期T和稀疏通信网络采样时延τ，从而实现多个模块的蓄电池充放电功率、容量各自的时间离散一致性控制。
其中，H1为功率稀疏通信网络的Hermite矩阵，令容量稀疏通信网络的Hermite矩阵H2＝cH1，c为比例系数；In为n乘n阶的单位矩阵；m为非负整数，n为模块数量；λi为功率稀疏通信网络的Hermite矩阵的特征值。上述方程可以变形为更易求解的形式：
并且，在优选的实施例中可以将λi和c均设置为正实数以实现蓄电池充放电功率、容量的离散时间一致性。
在优选的实施例中，上述稀疏通信网络(包括功率稀疏通信网络和容量稀疏通信网络)中的功率松弛节点与非功率松弛节点组成无向网络拓扑图，功率松弛节点为全局可达节点；其中，Hermite矩阵H＝B+L为正定矩阵，矩阵H的最小特征值λmin(H)＞0，B为功率松弛节点与非功率松弛节点的邻接矩阵，B＝diag(b1，b2，...，bi)，
L为非功率松弛节点的Laplacian矩阵，
图5～7示出了根据本发明实施例针对图4的稀疏通信网络进行实验建模的算例分析结果。在进行功率容量一致性离散时间控制的过程中，上述方程的解析解不易计算，但是可以很容易地计算出数值解。例如，图5所示为当m＝0时(即稀疏通信网络采样时延小于一个周期时)，稀疏通信网络采样周期(用横轴表示，单位为秒，下同)和稀疏通信网络采样时延(用纵轴表示，单位为秒，下同)在稳定范围可以得到的数值解示例，其中稀疏通信网络采样周期稳定范围为0-3.2s，稀疏通信网络采样时延的稳定范围为0-0.8s。
图6所示为当m＝1时(即稀疏通信网络采样时延大于一个周期时)，稀疏通信网络采样周期和稀疏通信网络采样时延在稳定范围可以得到的数值解示例，其中稀疏通信网络采样周期稳定范围为0-0.5s，稀疏通信网络采样时延的稳定范围为0-0.8s。
图7所示为当m＝2时(即稀疏通信网络采样时延大于两个周期时)，稀疏通信网络采样周期和稀疏通信网络采样时延在稳定范围可以得到的数值解示例，其中稀疏通信网络采样周期稳定范围为0-0.5s，稀疏通信网络采样时延的稳定范围为0-0.7s。
稀疏通信网络采样时延的稳定范围与m取值的不同所获取的稀疏通信网络采样周期也是不同的。上述方程的数值解给出了选取合适的稀疏通信网络采样周期和采样延迟指导意见，从而实现了模块化微电网中多个模块的蓄电池充放电功率、容量的采样一致性跟踪。从而在特定的时间点使模块化微电网中多个模块的蓄电池充放电功率、容量分别趋于一致，能够为电网提供备用辅助服务，通过对蓄电池进行充放电操作，可实现调节电网有功功率的平衡；其次可以分时电价管理，在电价较低时给储能系统充电，在高电价时放电，通过“低存高放”来降低用电成本，用电负荷低对蓄电池充电，在高负荷时利用蓄电池放电，从而降低自己的最高负荷，达到减少容量费用目的；最后在发生电力故障时，储能系统能够为用户提供电力保障，保障供电可靠性，还有可以在电力故障时，保障电能质量，减少电压波动、频率波动、功率因素、谐波等方面对电能质量影响，实现微电网的经济优化。
图8示出了根据本发明实施例的模块化微电网功率容量一致性离散时间控制的装置，即电子设备8310(例如具备程序执行功能的计算机服务器)，其包括至少一个处理器8311，电源8314，以及与所述至少一个处理器8311通信连接的存储器8312和输入输出接口8313；所述存储器8312存储有可被所述至少一个处理器8311执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器8311执行，以使所述至少一个处理器8311能够执行前述任一实施例所公开的方法；所述输入输出接口8313可以包括显示器、键盘、鼠标、以及USB接口，用于输入输出数据；电源8314用于为电子设备8310提供电能。
本领域技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：移动存储设备、只读存储器(Read Only Memory，ROM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
当本发明上述集成的单元以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括：移动存储设备、ROM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本发明具体实施方式的详细说明，而非对本发明的限制。相关技术领域的技术人员在不脱离本发明的原则和范围的情况下，做出的各种替换、变型以及改进均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种模块化微电网功率容量一致性离散时间控制的方法，其特征在于，所述方法包括：
代理通信节点通过稀疏通信网络交互蓄电池充放电功率信息和容量信息；以模块化微电网中各模块内各组成单元之间的能量守恒关系和模块之间的功率交换能量守恒关系为约束条件，在离散时间根据获取的功率信息和容量信息来设置模块与模块化微电网的交互功率以使模块化微电网中多个模块的蓄电池充放电功率、容量分别趋于一致；以充放电功率信息和容量信息中包括的蓄电池功率、容量为一致性变量，根据式
PEi(t)＝PEi(kT)+Tui(t)
来设置在时刻t时第i个非功率松弛模块与模块化微电网的交互功率PEi(t)；
其中，k为离散指数，k＝0,1,2,3...；n为模块的数量，i＝1,2,3...n；
PBat0和SBat0为功率松弛节点所在模块的蓄电池充放电功率和容量，PBati、SBati和PBatj、SBatj为非功率松弛节点i、j所在模块的蓄电池充放电功率和容量；m为非负整数，T为稀疏通信网络采样周期，ε∈(0，T)，并令稀疏通信网络采样时延τ＝mT+ε，且τ>0；
bi为功率松弛节点与第i个非功率松弛节点的功率加权邻接系数，aij为第i个非功率松弛节点与第j个非功率松弛节点之间的功率加权邻接系数，若两个模块之间无功率信息交互，则aij为0，若两个蓄电池之间有功率信息交互，则aij＞0；
ki为功率松弛节点与第i个非功率松弛节点的容量加权邻接系数，kij为第i个非功率松弛节点与第j个非功率松弛节点之间的容量加权邻接系数，若两个模块之间无容量信息交互，则kij为0，若两个模块之间有容量信息交互，则kij＞0。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：功率松弛模块中的代理通信节点向所有非功率松弛模块中的代理通信节点发送功率松弛模块的蓄电池充放电功率信息和容量信息；相邻的非功率松弛模块中的代理通信节点之间相互发送其所属模块的蓄电池充放电功率信息和容量信息。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括：使蓄电池充放电功率PBati、容量PBati之间的关系满足式：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法包括：根据使s域方程：
的所有特征根都落在单位圆内的解来设置稀疏通信网络采样周期T和稀疏通信网络采样时延τ；其中，H1为功率稀疏通信网络的Hermite矩阵，令容量稀疏通信网络的Hermite矩阵H2＝cH1，c为比例系数；In为n乘n阶的单位矩阵；m为非负整数，n为模块数量；λi为功率稀疏通信网络的Hermite矩阵的特征值。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述功率松弛节点与非功率松弛节点组成无向网络拓扑图，功率松弛节点为全局可达节点；其中，Hermite矩阵H＝B+L为正定矩阵，矩阵H的最小特征值λmin(H)＞0，B为功率松弛节点与非功率松弛节点的邻接矩阵，B＝diag(b1，b2，...，bi)，
L为非功率松弛节点的Laplacian矩阵，
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法包括：设置m＝0，稀疏通信网络采样周期稳定范围为0-3.2s，稀疏通信网络采样时延的稳定范围为0-0.8s。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法包括：设置m＝1，稀疏通信网络采样周期稳定范围为0-0.5s，稀疏通信网络采样时延的稳定范围为0-0.8s。
8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法包括：设置m＝2，稀疏通信网络采样周期稳定范围为0-0.5s，稀疏通信网络采样时延的稳定范围为0-0.7s。
9.一种模块化微电网功率容量一致性离散时间控制的装置，其特征在于，包括至少一个处理器，以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1至8中任一项所述的方法。
CN201810529608.1A 2018-05-29 2018-05-29 模块化微电网功率容量一致性离散时间控制的方法及装置 Active CN108695872B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810529608.1A CN108695872B (zh) 2018-05-29 2018-05-29 模块化微电网功率容量一致性离散时间控制的方法及装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810529608.1A CN108695872B (zh) 2018-05-29 2018-05-29 模块化微电网功率容量一致性离散时间控制的方法及装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108695872A CN108695872A (zh) 2018-10-23
CN108695872B true CN108695872B (zh) 2019-04-09

Family

ID=63848022

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810529608.1A Active CN108695872B (zh) 2018-05-29 2018-05-29 模块化微电网功率容量一致性离散时间控制的方法及装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108695872B (zh)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105576837A (zh) * 2016-03-18 2016-05-11 东南大学 一种微电网群分布式三级协同功率控制方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105071442A (zh) * 2015-08-31 2015-11-18 西安交通大学 一种基于一致性算法的孤岛型微电网储能控制方法
CN105391094B (zh) * 2015-12-17 2019-01-01 东南大学 孤立微电网分布式控制方法
CN107681693A (zh) * 2017-10-19 2018-02-09 燕山大学 基于mas的低压微电网中虚拟电源的分布式协调控制方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105576837A (zh) * 2016-03-18 2016-05-11 东南大学 一种微电网群分布式三级协同功率控制方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
多智能体系统一致性跟踪的采样控制问题研究;李丽;《中国博士学位论文全文数据库 信息科技辑》;20150215(第2期);第19-40页

Also Published As

Publication number Publication date
CN108695872A (zh) 2018-10-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106054672A (zh) 基于rt‑lab的真实微电网运行动态仿真测试平台
Zhao et al. Fuzzy logic based coordinated control of battery energy storage system and dispatchable distributed generation for microgrid
Xu et al. Distributed robust control strategy of grid-connected inverters for energy storage systems’ state-of-charge balancing
CN107112762A (zh) 分层及分布式电网控制
CN103593711B (zh) 一种分布式电源优化配置方法
CN110808597A (zh) 主动配电网中考虑三相不平衡的分布式电源规划方法
CN108306338B (zh) 一种模块化微电网及其日前能量优化调度的方法
Mo et al. A stochastic spatiotemporal decomposition decision-making approach for real-time dynamic energy management of multi-microgrids
CN108258676A (zh) 基于直流多端口电能交换器的全可控灵活配电系统及方法
CN113541146A (zh) 计及分布式电源的电力系统潮流计算优化方法
CN108536917A (zh) 一种输配电网全局电压稳定控制的分布式计算方法
CN106847019A (zh) 一种微电网调度监控系统及控制方法
Li et al. Development and application of dispatching and energy management system for 50MW/100MWh battery energy storage station
CN108711848B (zh) 模块化微电网功率容量一致性连续时间控制的方法及装置
Akbari-Zadeh et al. Dstatcom allocation in the distribution system considering load uncertainty
CN108695872B (zh) 模块化微电网功率容量一致性离散时间控制的方法及装置
CN108199415B (zh) 一种模块化微电网及其蓄电池充放电协调控制的方法
CN109119988B (zh) 基于动态批发市价的光伏-电池微电网能量调度管理方法
CN105207240A (zh) 基于能效云终端的分布式储能调度优化控制方法及系统
CN110365005A (zh) 一种用于直流微网系统的虚拟控制器
CN108695873B (zh) 模块化微电网储能功率一致性采样控制的方法及装置
Zhang et al. Energy optimization management of multi-microgrid using deep reinforcement learning
Li et al. A control method of voltage stability for distributed DC microgrid
Hua et al. Stochastic optimal control scheme for operation cost management in energy Internet
CN105896533A (zh) 一种主动配电网静态安全评估方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: 510665 No. 293 Shipai Zhongshan Avenue, Tianhe District, Guangzhou City, Guangdong Province

Patentee after: Guangdong Normal University of Technology

Address before: 510665 No. 293 Shipai Zhongshan Avenue, Tianhe District, Guangzhou City, Guangdong Province

Patentee before: Guangdong Technical Normal College

CP01 Change in the name or title of a patent holder