[发明专利]一种孤岛微电网弹性分布式频率和电压恢复控制方法

权利要求书

1.一种孤岛微电网弹性分布式频率和电压恢复控制方法，用于分层控制架构的逆变器型孤岛微电网，所述孤岛微电网设有多个分布式电源，其特征在于，所述孤岛微电网弹性分布式频率和电压恢复控制方法，具体包括如下步骤：

对于由多个分布式电源组成的逆变器型孤岛微电网，每个分布式电源与相邻的分布式电源进行双向通信，形成稀疏连通的通信网络，任选两个分布式电源分别接收参考阈值信号，所述参考阈值信号具体包括电压参考值上限、电压参考值下限、频率参考值上限和频率参考值下限；

在通信网络下基于包容算法对孤岛微电网进行完全分布式二次控制；

所述在通信网络下基于包容算法对孤岛微电网进行完全分布式二次控制，具体步骤包括：

基于包容算法并根据电压参考值上限和电压参考值下限进行电压恢复和无功均分控制，使得分布式电源的电压收敛于由电压参考值上限和电压参考值下限形成的电压凸包内；

所述基于包容算法并根据电压参考值上限和电压参考值下限进行电压恢复和无功均分控制，具体根据电压恢复和无功均分控制公式进行控制电压；

所述电压恢复和无功均分控制公式，具体表示为：

式中ΔV_i为第i台分布式电源的电压恢复控制信号，为ΔV_i的微分形式，c_v为第一电压控制增益，c_Q为第一无功控制增益，a_ij表示通信网络节点i和通信网络节点j的通信情况，N为孤岛微电网中分布式电源的总台数，N+1表示电压参考值上限的通信网络节点序号，N+2表示电压参考值下限的通信网络节点序号，v_oi为第i台分布式电源的输出电压，v_oj为第j台分布式电源的输出电压，v_ref,u为电压参考值上限，v_ref,l为电压参考值下限，Q_i为第i台分布式电源的输出无功功率，n_Q,i为第i台分布式电源的无功下垂系数，Q_j为第j台分布式电源的输出无功功率，n_Q,j为第j台分布式电源的无功下垂系数，下标i表示通信网络节点i，即第i台分布式电源，下标j表示通信网络节点j，即第j台分布式电源，i和j均为正整数，左标符号Δ表示为对应参数的恢复控制信号，上标符号·表示为对应参数的求微分后的结果，即对应参数的微分形式；

基于包容算法并根据频率参考值上限和频率参考值下限进行频率恢复和有功均分控制，使得分布式电源的频率收敛于由频率参考值上限和频率参考值下限形成的频率凸包内；

所述基于包容算法并根据频率参考值上限和频率参考值下限进行频率恢复和有功均分控制，具体根据频率恢复和有功均分控制公式进行控制电压；

所述频率恢复和有功均分控制公式具体为：

式中Ω为频率列向量，为Ω的微分形式，Ω_ref为频率参考值列向量，Ω_ref,u为频率参考值上限列向量，Ω_ref,l为频率参考值下限列向量，Ω_i为第i台分布式电源的频率，Δω为频率恢复控制信号列向量，为Δω的微分形式，c_ω为第一频率控制增益，c_P为第一有功控制增益，ω_i为第i台分布式电源的输出角频率，ω_ref,u为角频率参考值上限，ω_ref,l为角频率参考值下限，P_i为第i台分布式电源的输出有功功率，m_P,i为第i台分布式电源的有功下垂系数，L₁、L₂为由通信网络拉普拉斯矩阵L中提取的第一系数矩阵、第二系数矩阵，表示实数域，N为孤岛微电网中分布式电源的总台数；

所述通信网络拉普拉斯矩阵L表示为：

其中，N为孤岛微电网中分布式电源的总台数。