[发明专利]一种基于分布式MPC的配电网动态电压控制方法

权利要求书

1.一种基于分布式MPC的配电网动态电压控制方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤S1，建立工作在无功-电压下垂控制模式的分布式光伏动态数学模型并将其离散化；

步骤S2，建立工作在电流源型控制模式的分布式储能动态数学模型并将其离散化；

步骤S3，基于潮流计算，得出配电网络电压-有功无功灵敏度矩阵；

步骤S4，运用ε分解法对配电网络模型进行分解，将其转化为若干弱耦合子系统模型，并通过深度第一搜索算法，求解子系统模型拓扑参数；

步骤S5，将分布式光伏、储能、配电网络子系统模型统一整理为整体配电网动态电压控制模型；

步骤S6，考虑分布式储能的荷电状态、额定容量和最大有功出力限制，以及分布式光伏的最大无功出力限制，将其表示为不等式约束形式；

步骤S7，根据配电网控制模型，基于分布式模型预测控制方法，实时计算配电网动态电压控制指令；

步骤S7实时配电网动态电压控制指令计算方式如下：

根据预测控制基本原理，可基于模型(3)预测系统未来的动态；为此，设定系统预测时域为N_p，控制时域为N_m且N_m≤N_p；在当前时刻k，以此作为预测系统未来动态的的起点，由(3)可预测系统状态如下：

式中，

通过预测方程将步骤6中不等式约束转化为如下形式：

式中，

将问题转化为QCQP描述如下：

式中，和表示加权矩阵。

2.根据权利要求1所述的基于分布式MPC的配电网动态电压控制方法，其特征在于，所述步骤S1中定义的数学模型包括：

分布式光伏MPPT有功出力动态模型为其中，T_pv为光伏时间常数，P_PV为光伏逆变器输出有功功率，代表其微分量，P_MPPT为光伏MPPT输出功率；

分布式光伏无功-电压下垂控制动态模型为其中，τ₁为滤波器常数，Q_PV,in光伏逆变器输入无功功率，代表其微分量，Q_o为无功功率参考指令，K_d为无功-电压下垂系数，V_i为并网点电压，V_ref为并网点电压参考值；

分布式光伏逆变器无功出力动态模型为其中，Q_i为逆变器输出无功功率，代表其微分量；

将模型离散化并写成状态空间方程形式：x_PV(k+1)＝A_PVx_PV(k)+B_PVu_PV(k)+B_dPVd_PV(k)，其中，x_PV，d_PV，u_PV为分布式光伏的状态、扰动和控制向量，A_PV，B_PV，B_dPV为分布式光伏系统矩阵。