一种微电网集群的协同控制方法和系统与流程

    技术2024-12-01  16


    本发明涉及微电网集群协同控制,尤其涉及一种微电网集群的协同控制方法和系统。


    背景技术:

    1、微电网是一种将分布式电源、负荷、储能装置等有机整合在一起的配电网络。随着微电网内用电负荷不断增大,单个微电网的容量约束、控制保护难度加大及供电稳定性问题等均有可能限制微电网接纳高渗透率间歇性分布式电源。若将多个微电网以集群的形式互联和运行,可增强微电网集群供电可靠性。

    2、目前,现在技术主要是在微电网之间设置双向dc/dc变换器,再采用单重移相的控制方式实现微电网之间的互联,但单重移相控制灵活性较差,只能满足定功率传输,在非线性时变的微电网集群中无法进行自调整功率传输,降低了微电网集群运行的可靠性。


    技术实现思路

    1、本发明提供了一种微电网集群的协同控制方法和系统,解决了现在技术主要是在微电网之间设置双向dc/dc变换器,再采用单重移相的控制方式实现微电网之间的互联,但单重移相控制灵活性较差,只能满足定功率传输,在非线性时变的微电网集群中无法进行自调整功率传输,降低了微电网集群运行的可靠性的技术问题。

    2、本发明第一方面提供的一种微电网集群的协同控制方法,应用于微电网集群,所述微电网集群包括多个微电网,所述微电网之间通过双向变换器连接,所述方法包括:

    3、响应于接收到的协同控制请求,获取所述双向变换器的状态信息、所述双向变换器关联微电网的母线电压数据和输出电流值;

    4、根据所述母线电压数据和所述状态信息,确定所述双向变换器对应的内移相比;

    5、根据所述内移相比、所述母线电压数据和所述输出电流值,确定所述双向变换器对应的最优外移相比;

    6、基于所述内移相比和所述最优外移相比对所述双向变换器进行调整。

    7、可选地,所述根据所述母线电压数据和所述状态信息,确定所述双向变换器对应的内移相比的步骤,包括:

    8、当所述状态信息为开启状态时,则基于所述母线电压数据和预设pi控制器,生成所述双向变换器对应的内移相比;

    9、当所述状态信息不是开启状态时,则将预设相比标准值确定为所述双向变换器对应的内移相比。

    10、可选地,所述母线电压数据包括第一母线电压和第二母线电压,所述基于所述母线电压数据和预设pi控制器,生成所述双向变换器对应的内移相比的步骤,包括:

    11、将所述第一母线电压和预设第一电压参考值进行差值处理,得到第一差值;

    12、将所述第二母线电压和预设第二电压参考值进行差值处理,得到第二差值;

    13、选取所述第一差值和所述第二差值之间的最大值作为目标差值;

    14、将所述目标差值输入预设pi控制器,生成所述双向变换器对应的内移相比。

    15、可选地,所述根据所述内移相比、所述母线电压数据和所述输出电流值,确定所述双向变换器对应的最优外移相比的步骤,包括:

    16、将所述内移相比、所述第一母线电压、所述第二母线电压和所述输出电流输入预先训练好的外移相比优化模型,生成外移相比约束区间;

    17、以所述双向变换器的额外功率最小为目标,构建目标函数;

    18、在所述外移相比约束区间和预设的约束条件下采用粒子群算法对所述目标函数进行寻优求解,得到所述双向变换器对应的最优外移相比。

    19、可选地,所述约束条件包括传输功率约束和电压偏差约束,还包括:

    20、所述传输功率约束为:

    21、

    22、其中,p为微电网的传输功率,d1为内移相比,d2为外移相比;

    23、所述电压偏差约束为所述第一差值和所述第二差值均小于或等于预设电压偏差阈值。

    24、可选地,所述基于所述内移相比和所述最优外移相比对所述双向变换器进行调整的步骤,包括:

    25、将所述内移相比和预设周期进行乘值处理,得到第一移相角;

    26、将所述最优外移相比和所述预设周期进行乘值处理,得到第二移相角;

    27、控制所述双向变换器的导通角差值为所述第一移相角;

    28、控制所述双向变换器的相位差值为所述第二移相角。

    29、本发明第二方面提供的一种微电网集群的协同控制系统,应用于微电网集群,所述微电网集群包括多个微电网,所述微电网之间通过双向变换器连接,包括:

    30、响应模块,用于响应于接收到的协同控制请求,获取所述双向变换器的状态信息、所述双向变换器关联微电网的母线电压数据和输出电流值;

    31、第一相比分析模块,用于根据所述母线电压数据和所述状态信息,确定所述双向变换器对应的内移相比;

    32、第二相比分析模块,用于根据所述内移相比、所述母线电压数据和所述输出电流值,确定所述双向变换器对应的最优外移相比;

    33、调整模块,用于基于所述内移相比和所述最优外移相比对所述双向变换器进行调整。

    34、本发明第三方面提供的一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被执行时实现如上述任一项所述的微电网集群的协同控制方法。

    35、本发明第四方面提供的一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序,所述计算机程序包括程序指令,其中,当所述程序指令被计算机执行时,使所述计算机执行如上述任一项所述的微电网集群的协同控制方法。

    36、从以上技术方案可以看出,本发明具有以下优点:

    37、响应于接收到的协同控制请求,获取双向变换器的状态信息、双向变换器关联微电网的母线电压数据和输出电流值,根据母线电压数据和状态信息,确定双向变换器对应的内移相比,根据内移相比、母线电压数据和输出电流值,确定双向变换器对应的最优外移相比,基于内移相比和最优外移相比对双向变换器进行调整。解决了现在采用单重移相的控制方式实现微电网之间的互联,在非线性时变的微电网集群中无法进行自调整功率传输,降低了微电网集群运行的可靠性的技术问题。本发明通过双向变换器两端的母线电压计算得到内移相比,实现为微电网集群的自调整过来,同时以双向变换器的额外功率损失最小为目标构建目标函数,再采用粒子群算法对目标函数进行求解,得到内移相比下对应最优外移相比,减少了额外功率损失,进一步提高了双向变换器的控制效果。



    技术特征:

    1.一种微电网集群的协同控制方法,其特征在于,应用于微电网集群,所述微电网集群包括多个微电网,所述微电网之间通过双向变换器连接,所述方法包括:

    2.根据权利要求1所述微电网集群的协同控制方法,其特征在于,所述根据所述母线电压数据和所述状态信息,确定所述双向变换器对应的内移相比的步骤,包括:

    3.根据权利要求2所述微电网集群的协同控制方法,其特征在于,所述母线电压数据包括第一母线电压和第二母线电压,所述基于所述母线电压数据和预设pi控制器,生成所述双向变换器对应的内移相比的步骤,包括:

    4.根据权利要求3所述微电网集群的协同控制方法,其特征在于,所述根据所述内移相比、所述母线电压数据和所述输出电流值,确定所述双向变换器对应的最优外移相比的步骤,包括:

    5.根据权利要求4所述微电网集群的协同控制方法,其特征在于,所述约束条件包括传输功率约束和电压偏差约束,还包括:

    6.根据权利要求1所述微电网集群的协同控制方法,其特征在于,所述基于所述内移相比和所述最优外移相比对所述双向变换器进行调整的步骤,包括:

    7.一种微电网集群的协同控制系统,其特征在于,应用于微电网集群,所述微电网集群包括多个微电网,所述微电网之间通过双向变换器连接,包括:

    8.根据权利要求7所述微电网集群的协同控制系统,其特征在于,所述第一相比分析模块,包括:

    9.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被执行时实现如权利要求1-6任一项所述的微电网集群的协同控制方法。

    10.一种计算机程序产品,其特征在于,所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序,所述计算机程序包括程序指令,其中,当所述程序指令被计算机执行时,使所述计算机执行如权利要求1-6任一项所述的微电网集群的协同控制方法。


    技术总结
    本发明公开了一种微电网集群的协同控制方法和系统,涉及用于微电网集群协同控制技术领域,响应于接收到的协同控制请求,获取双向变换器的状态信息、双向变换器关联微电网的母线电压数据和输出电流值,根据母线电压数据和状态信息,确定双向变换器对应的内移相比,根据内移相比、母线电压数据和输出电流值,确定双向变换器对应的最优外移相比,基于内移相比和最优外移相比对双向变换器进行调整。解决了现在采用单重移相的控制方式实现微电网之间的互联,在非线性时变的微电网集群中无法进行自调整功率传输,降低了微电网集群运行的可靠性的技术问题。

    技术研发人员:陆子凯,陈锐,曾杰,高滢,张弛,董华梁,杨伟涛,施泽宇,谢洁瑜,许陈莹,陈学峰
    受保护的技术使用者:南方电网电力科技股份有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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