[发明专利]一种并-离网平滑切换与离网滚动优化调度方法、设备及介质

说明书

本发明公开了一种并‑离网平滑切换与离网滚动优化调度方法、设备及介质，方法包括：以储能高倍率特性为约束条件，确定每次切负荷量最小限值；切负荷时，根据动态PQ控制调整从储能出力；基于储能高倍率特性约束条件与动态PQ控制确定并‑离网平滑切换策略；基于模型预测控制构建离网滚动调度模型，使用构建的离网滚动调度模型计算控制指令；利用低通滤波算法将离网滚动调度模型计算出的控制指令进行滤波，将高、低频分量分别分配给PQ储能和燃气机，最终完成离网滚动优化调度。本发明不但能保证切负荷过程中电压始终维持在较高水平并实现平滑过渡，而且可避免因燃气机爬坡约束而导致出力调整不及时的问题，提高离网稳定运行能力。

技术领域

本发明属于微电网技术领域，具体涉及一种并-离网平滑切换与离网滚动优化调度方法、设备及介质。

背景技术

微电网并网-离网两种状态的平滑切换可以保证微网内重要负荷的可靠供电，具有重要的研究意义。由于离网瞬间失去了电网支撑，电压频率下降，需要切除部分负荷达到功率平衡。一次性切除负荷能够让电压尽快恢复到额定值。但是该方法只能粗略的估计切负荷量，切负荷量过大时会导致切除瞬间电能过剩，引起较大过电压，影响设备的安全运行。分多步切负荷时，有一定时间对切负荷量做调整，电能过剩相对较小，因此引起的过电压相对较小。但是该方法恢复系统电压的时间较长，同样会影响设备的正常运行。

除了降低并-离网切换过程的暂态影响外，切换后如何保证微电网稳定运行也具有重要研究意义。模型预测控制(model predictive control，MPC)是近年来被广泛研究和运用的一种先进控制策略。虽然MPC具有前瞻性，但是，由于MPC算法本身的限制，难以有效识别源荷波动的不同频段，因此无法进一步分离出高低频段波动给具有不同响应特性的电源。低通滤波算法可以有效将高低频分离，虽然滤波后带有一定的迟滞效应，但是结合MPC算法可提前一到几个控制周期得到控制量，做到提前优化控制，从而有效消除延时的影响。

发明内容

基于目前微电网并网-离网切换存在的技术问题，本发明提出一种并-离网平滑切换与离网滚动优化调度方法、设备及介质，保证切负荷过程中电压始终维持在较高水平并实现平滑过渡，可避免因燃气机爬坡约束而导致出力调整不及时的问题，提高离网稳定运行能力。

为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

一种并-离网平滑切换与离网滚动优化调度方法，包括：

以储能高倍率特性为约束条件，确定每次切负荷量最小限值；

切负荷时，根据动态PQ控制调整从储能出力；

基于储能高倍率特性约束条件与动态PQ控制确定并-离网平滑切换策略；

基于模型预测控制构建离网滚动调度模型，使用构建的离网滚动调度模型计算控制指令；

利用低通滤波算法将离网滚动调度模型计算出的控制指令进行滤波，将高、低频分量分别分配给PQ储能和燃气机，最终完成离网滚动优化调度。

在更优的技术方案中，所述储能高倍率特征约束条件为：

式(1)中，I表示以T为周期的累计切负荷次数；S_Li表示第i次切负荷的容量，表示周期T内的累计切负荷量；分别表示初始时刻VF储能过载容量和PQ储能过载容量，x取0时对应最大过载容量分别表示VF储能和PQ储能的过载容量；所述VF储能是指在微电网离网时由PQ储能切换为VF储能的主储能，PQ储能是指在微电网离网时由PQ控制切换为动态PQ控制的从储能。

在更优的技术方案中，动态PQ控制调整从储能出力的控制策略为：