[发明专利]一种微网功率分配优化控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及分布式发电和智能电网控制领域，具体涉及一种微网中各分布式电源功率分配的控制方法。

背景技术

微网系统中，所包含的发电单元的类型及渗透率、负荷特性和电能质量的约束、微网系统的运行方式、所采取的电力市场和能源政策，与传统电力系统存在较大区别。若想使微网系统成功并入现有电力系统运行并得以推广，其经济性、环境友好性将是关键之所在。因而，在确保微网系统及主网系统安全稳定的基础上，微网系统的经济运行优化成为对其微网控制及能量管理研究中的一个重要内容。

微网经济运行控制是在保证微网稳定运行的前提条件下，以微网系统运行成本最低为目的，充分利用可再生能源，合理分配微网内各分布式电源的输出功率，保证整个微网的经济最优运行。因此，设计有效的功率分配优化控制方法，是本领域技术人员致力于努力的方向。

发明内容

本发明的目的在于提供一种微网功率分配优化控制方法，能自动跟随负荷的变化，合理分配微网内各分布式电源输出功率，使微网运行成本达到最小。

实现上述目的的技术方案是：

一种微网功率分配优化控制方法，包括下列步骤：

步骤S1，建立微网内各个分布式电源模型；

步骤S2，以微网内功率平衡作为约束条件，应用拉格朗日乘子法，形成微网运行成本的目标函数；

步骤S3，通过最优控制算法实时计算出使目标函数达到最小值所对应的各分布式电源的输出功率；

步骤S4，将所述计算出的各输出功率下发到各分布式电源控制器。

进一步地，所述分布式电源模型包括：

同步发电机燃料消耗成本与输出功率之间的模型，表示为：

F₁＝a₁P₁²+b₁P₁+c₁

式中：F₁——同步发电机燃料消耗成本；

P₁——同步发电机的输出功率；

a₁——同步发电机的燃料消耗成本与输出功率表达式二次项系数；

b₁——同步发电机的燃料消耗成本与输出功率表达式一次项系数；

c₁——同步发电机的燃料消耗成本与输出功率表达式常数项系数；

光伏发电功率与光伏运行管理成本之间模型，表示为：

F₂＝f(P₂)

式中：F₂——光伏运行管理成本；

P₂——光伏发电功率；

储能电池输出功率与储能运行管理成本之间模型，表示为：

F₃＝f(P₃)

式中：F₃——储能电池输出功率；

P₃——储能运行管理成本。

进一步地，所述步骤S2中的约束条件：

Σi=1nP=PL,]]>P_iMin≤P_i≤P_iMAX；

其中：表示微网内各分布式电源输出功率之和；P_L表示微网内负荷总消耗功率；P_i、P_iMin、P_iMAX分别表示微网内各分布式电源的发电功率、最小发电功率和最大发电功率。

进一步地，应用拉格朗日乘子法求解，引入拉格朗日条件条件乘子λ，形成如下目标函数：