[发明专利]一种基于一致性的光储直流微电网分布式协同控制方法

摘要

本发明公开了一种基于一致性的光储直流微电网分布式协同控制方法，该方法考虑了储能单元的功率越限以及光储电池、储能单元和可控负载间的协同控制，采取分层的控制策略，包括一次控制和二次控制。一次控制采取传统的下垂控制，实现对储能单元的功率分配；二次控制采用一致性算法，通过产生电压修正量，补偿一次传统下垂控制可能出现的电压偏差，使各储能单元出口母线电压的平均值达到了电压参考值，有效提高了系统的电压水平，并且实现不平衡功率在储能单元间依SOC实时状态进行分配。本发明解决了传统分布式控制存在误差的弊端，提高了电压调节和功率分配的控制精度。

主权项

1.一种基于一致性的光储直流微电网分布式协同控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S010，根据第i个节点电压的采样值以及与第i个节点相邻节点的平均电压值，计算第i个节点的平均电压值v_avgi；步骤S020，根据储能单元内蓄电池的荷电状态和输出功率的采样值，并考虑储能单元功率越限的因素，计算第i个储能单元的状态变量x_i；步骤S030，采用积分器，以第i个储能单元的状态变量x_i和与之通信的第j个储能单元的状态变量x_j的差值作为输入信号，获取用于调节荷电状态的蓄电池参考电压修正量Δv_xi；步骤S040，采用PI控制器，以第i个节点的平均电压v_avgi与母线参考电压v_ref的差值作为输入信号，获取用于调节母线平均电压的参考电压修正量Δv_vi；步骤S050，将用于调节荷电状态的蓄电池参考电压修正量Δv_xi、用于调节母线平均电压的参考电压修正量Δv_vi和母线参考电压v_ref相加，形成一次控制的电压给定值步骤S060，根据所述电压给定值采用基于下垂控制的一次控制，生成控制DC/DC变换器的PWM信号；步骤S070，当储能单元SoC达到上限时，通过控制端口参考电压，光伏电池从MPPT模式切换到削减模式；当储能单元SoC达到下限时，启动切负荷装置；其中，在所述步骤S010中，第i个节点的平均电压值为其中，v_dci是第i个储能单元的出口母线电压，a_ij是第i个储能单元与第j个储能单元之间的通讯权重，a_ij>0表示第i个储能单元与第j个储能单元之间能相互交换信息，a_ij＝0表示两者之间不能相互通讯；v_avgj是指与第i个储能单元相邻的储能单元j的平均电压值，j∈N_i，N_i是与第i个储能单元相互通讯的储能单元的集合；在所述步骤S020中，第i个储能单元的状态变量x_i为：其中，P_BSUi是第i个储能单元的输出功率，SoC_i是指第i个储能单元的荷电状态，SoC_min是储能单元正常工作时荷电状态的下限，SoC_max是储能单元正常工作时荷电状态的上限，P_Hi＝P_maxi‑P_marg，P_Li＝P_mini+P_marg，P_maxi是第i个储能单元允许输出的最大极限功率，P_mini是第i个储能单元允许输出的最小极限功率，P_marg是蓄电池输出功率距极限值的裕度，x_avg为x_i的平均值，k_mi为保证储能单元的输出功率不超过给定值的系数，F(SoC_i)是与第i个储能单元的荷电状态相关的函数，