[发明专利]基于非线性反馈的分布式微网无功功率分配控制方法有效
申请号: | 201710535616.2 | 申请日: | 2017-07-04 |
公开(公告)号: | CN107171336B | 公开(公告)日: | 2020-05-19 |
发明(设计)人: | 樊渊;张扬;邱剑彬;宋程 | 申请(专利权)人: | 安徽大学 |
主分类号: | H02J3/16 | 分类号: | H02J3/16;H02J3/26 |
代理公司: | 合肥市浩智运专利代理事务所(普通合伙) 34124 | 代理人: | 丁瑞瑞 |
地址: | 230000 *** | 国省代码: | 安徽;34 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 基于 非线性 反馈 分布 式微 无功功率 分配 控制 方法 | ||
1.一种基于非线性反馈的分布式微网无功功率分配控制方法,其特征在于:步骤如下:给微网系统中每个逆变器进行编号i,微网包括N个逆变器,记为集合V={1,2,...,N},则i∈V;微网中,电力网络由无向图Ge={V,εe}表示,其中表示电力网络中的连接关系;通信网络由无向图Gc={V,εc}表示,其中表示通信交流图中边的集合;
由微网中的电力网络和通信网络分别确定和其中
与第i个逆变器在电力网络上有联系的所有其他逆变器的集合,即
与第i个逆变器在通信网络上有联系的所有其他逆变器的集合,即
对微网中的无功功率利用初级控制和次级控制相融合的方法实现对其按指定比例的分配控制,每个控制器i接收并计算逆变器的输出端的电压Vi和电流Ii信息,并对这些状态信息进行采样;
建立系统状态的动力学方程以及根据微网系统实现无功功率有效分配的控制目的,对每个逆变器设计基于非线性反馈的控制输入ui;
根据ui,对每个逆变器实时计算并更新其对应的控制输入ui;
所述建立的系统状态的动力学方程为:
其中ui是第i个逆变器的控制输入;
设计基于非线性反馈的控制输入ui为:
其中k∈(0,1]是反馈增益系数,χi表示系统中第i个逆变器的无功功率分配权重;Qi,Ql可根据测量的电压值Vi、电流值Ii计算得到。
2.如权利要求1所述的基于非线性反馈的分布式微网无功功率分配控制方法,其特征在于:所述微网系统包括依序连接到每个分布式发电机的输出端的直流滤波电路、逆变器、交流滤波电路、采样器、下垂控制器、执行器,次级控制器的输入端连接到采样器,输出端连接到下垂控制器,执行器控制相应的逆变器。
3.如权利要求1所述的基于非线性反馈的分布式微网无功功率分配控制方法,其特征在于:该控制方法还包括通过Lyapunov函数证明系统的稳定性的步骤。
4.如权利要求3所述的基于非线性反馈的分布式微网无功功率分配控制方法,其特征在于:所述基于Lyapunov函数证明系统的稳定性的步骤如下:
选取一个合适的Lyapunov函数为了简化分析,使用以下符号
V=col(Vi),Q=col(Qi),u=col(ui), (3)
对该Lyapunov函数W求一阶导数可得:
由(2)式可得
则
其中是带权重的无功功率;
由(7)式可知,根据Lyapunov稳定性定理可得,系统是稳定的。
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