[发明专利]基于事件触发机制的微网分层采样分布式协调控制方法

摘要

本发明设计微电网分层采样事件触发机制的分布式协调控制方法，即分两层对系统的状态进行采样，先对来自母线的状态进行周期采样，获取母线中所有的潮流状态信息，然后对周期采样的状态按照事件触发条件进行非均匀的采样，同时更新系统的控制输入，再由下垂控制器对逆变器的状态进行调整，最终实现逆变器功率分配的精确调整。选取一个合适的Lyapunov函数对系统的稳定性进行了证明，对所选取的Lyapunov函数对时间进行求导，设计了系统的事件触发条件并证明了系统的稳定性。最后通过分析得出了系统能够对微网中功率进行精确分配的结论。本发明具有以下优点：以较低的信息交互代价实现精确的电压和频率跟踪、相位同步、有功功率和无功功率分配等协调控制任务。

主权项

1.一种基于事件触发机制的微网分层采样分布式协调控制方法，微网中的各种分布式发电设备通过直流滤波电路接入逆变器，逆变器通过交流滤波电路进行滤波后接入微网母线，对每个逆变器i编号，i∈{1,2,...,N}，其特征在于，每个逆变器i采用分层控制方式实现对微网有功功率、无功功率的调节，其中分层控制方式具体包括：上层协调控制、底层下垂控制；(1)上层协调控制上层协调控制包括通信模块、协调控制设定、事件触发采样，且第i个逆变器以及与第i个逆变器有通信联系的邻居逆变器的事件触发采样状态接入到通信模块中；通信模块的输出端连接到事件触发采样，且事件触发采样的输出端连接到通信模块，每个逆变器i通过通信模块与邻居逆变器j通信，并且它们之间的通信是双向的，每个逆变器i配备事件触发采样作为上层协调控制，上层协调控制根据微网的需求给底层下垂控制器下发下垂控制设定点；(2)底层下垂控制底层下垂控制包括下垂控制器、逆变器、周期采样，通过上层协调控制设定底层下垂控制设定点；下垂控制器的输出端连接到逆变器，逆变器的输出端分别连接到微网母线和周期采样中，周期采样的状态分别发送到底层下垂控制器和上层事件触发采样中；周期采用对逆变器i输出端的以下状态进行周期采样：V_i：第i个逆变器输出端的基波电压；ω_i：第i个逆变器输出端的频率；P_i：第i个逆变器输出端的有功功率；Q_i：第i个逆变器输出端的无功功率；将周期采样的信号传送给底层下垂控制器和上层事件触发采样中判断：当事件触发采样条件满足时，对逆变器的周期采样状态信号进行非均匀采样，通过通信模块将与逆变器i有通信联系的邻居逆变器的状态采集过来，并更新逆变器i的控制输入u_i(t)，同时，根据微网的需求下发下垂控制设定点给底层下垂控制器，每个底层下垂控制器根据接收来的周期采样数据和上层事件触发采样下发的下垂控制设定点进行下垂控制，调节逆变器输出的电压V_i和频率ω_i。