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考虑母线电压约束的多母线直流微电网经济调度控制方法

考虑母线电压约束的多母线直流微电网经济调度控制方法

IPC分类号 : H02J1/00,H02J1/10,H02J1/08

申请号
CN202110156859.1
可选规格
  • 专利类型: 发明专利
  • 法律状态: 有权
  • 申请日: 2021-02-05
  • 公开号: 112510673B
  • 公开日: 2021-03-16
  • 主分类号: H02J1/00
  • 专利权人: 中南大学

专利摘要

本发明提供了一种考虑母线电压约束的多母线直流微电网分布式经济调度控制方法,该方法在保障母线电压质量的同时,尽可能降低总发电成本。通过对动态一致性算法进行改进,来解决基于动态一致性的经济调度算法中的多母线电压约束。本系统为分布式控制系统,对应于各个微源的控制装置仅通过本地信息和邻居信息就能够实现全局发电成本的降低和母线电压的恢复。

权利要求

1.一种考虑母线电压约束的多母线直流微电网经济调度控制方法,其特征在于,该控制方法包括如下步骤:

步骤S1:建立具有m条直流母线的微电网动态经济调度模型,将直流微电网中的发电单元DG分为两种类型,燃油发电机PDG与新能源发电机RDG,距离第i条母线最近的PDG为PDGi_1,其余的依次标记为PDGi_j,2≤j≤ni,ni为第i条母线上PDG的总数目;

步骤S2:基于多母线直流微电网网架拓扑,结合母线电压质量要求,构建考虑约束条件下的动态一致性控制策略,利用动态一致性控制策略对每个DG进行控制;

所述动态一致性控制策略为:

1)对于非离母线i最近的PDGi_υ,此时υ>1,其控制方式为:

其中为期望输出电压,uref为直流母线额定电压,为PDGi_υ的一致性补偿项,kλ为积分系数,Ni_v表示PDGi_υ的邻居集合,λi_j为PDGi_j的微增率;

2)对于离母线i最近的PDGi_1,其控制方式为:

其中kb,ku为积分系数,Ni表示第i条母线的邻居集,分别为PDGi_1的母线交互补偿项与母线电压补偿项,Ti为第i条母线的一致性变量,f(upcc)与g(upcc)为变量为upcc的函数,其表达式如下:

其中upcc为母线电压,分别表示母线电压的最小值与最大值。

2.根据权利要求1所述的考虑母线电压约束的多母线直流微电网经济调度控制方法,其特征在于,在所述步骤S1中,为使RDG尽可能发电以减少总发电成本,新能源发电机RDG运行在MPPT模式,针对PDG控制方式,所述直流微电网动态经济调度模型的建立过程包括:

步骤1):以微电网成本最低为优化目标,并考虑各个PDG的出力约束与微电网供需平衡约束条件,建立优化模型;

步骤2):建立分布式经济调度模型,应用拉格朗日乘子法对分布式经济调度模型进行求解;

步骤3):对各母线电压进行恢复,在恢复过程中,最大程度降低微电网的总发电成本。

3.根据权利要求2所述的考虑母线电压约束的多母线直流微电网经济调度控制方法,其特征在于,所述步骤1)中的优化模型为:

其中,m为母线的总数目,ni为第i条母线上PDG的总数目,pi_υ为PDGi_υ的有功出力,pload为负载输出功率,ploss为线路损耗;为PDG的最大输出功率,Ci_υ为PDGi_υ的发电成本,且满足以下关系式:

其中,ai_υ,bi_v,ci_υ为PDGi_υ的发电成本系数。

4.根据权利要求3所述的考虑母线电压约束的多母线直流微电网经济调度控制方法,其特征在于,所述步骤2)中,应用拉格朗日乘子法对经济调度优化模型进行求解过程为:令λ表示拉格朗日乘子,在不考虑微源出力约束条件下,原优化问题转化为:

因为目标函数光滑且为凸函数,则求解结果为

令λi_υ为PDGi_υ的成本微增率,当所有PDG的成本微增率都相同时,发电成本最小,即满足:

λ1_1=λ1_2=…=λi_υ=…=λm_nm

在考虑微源出力约束条件下,当达到出力限制的微源将保持恒功率输出,其它微源按照上述所述的成本微增率相同出力,以此通过控制策略的切换来实现考虑微源出力约束下的发电成本最低;

达到最大功率的PDG,通过切换控制策略来解决出力约束问题;同时,受限的PDG不再将自身的微增率传递给其邻居,而是将作为通信桥,实现邻居间的通信。

5.根据权利要求4所述的考虑母线电压约束的多母线直流微电网经济调度控制方法,其特征在于,在考虑母线电压约束的经济调度中,同一母线上的PDG按照所述的成本微增率相同出力,不同母线的PDG在保证母线电压质量下,按照成本微增率较低的PDG提高所在母线的电压,让单位发电成本低的PDG多发电,以此减少全局发电总成本。

6.根据权利要求2所述的考虑母线电压约束的多母线直流微电网经济调度控制方法,其特征在于,在微电网最终达到稳态时,达到微源出力限制的PDG将保持恒功率输出,其余的PDG将参与经济调度与母线电压恢复,相同母线上的PDG的成本微增率进行相同出力,能达到一致,实现局部发电成本最低,不同母线上的PDG在保障母线电压质量的基础上,让发电成本低的PDG提高所在母线上的电压,让能量流向发电成本较高的母线,降低全局发电总成本,且母线电压能维持在约束范围内,实现较好电压质量。

考虑母线电压约束的多母线直流微电网经济调度控制方法专利购买费用说明

专利买卖交易资料

Q:办理专利转让的流程及所需资料

A:专利权人变更需要办理著录项目变更手续,有代理机构的,变更手续应当由代理机构办理。

1:专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2:按规定缴纳著录项目变更手续费。

3:同时提交相关证明文件原件。

4:专利权转移的,变更后的专利权人委托新专利代理机构的,应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A:(1)直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,(2)通过代办处缴纳,(3)通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q:专利转让变更,多久能出结果

A:著录项目变更请求书递交后,一般1-2个月左右就会收到通知,国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。

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