微電網(wǎng)分布式運(yùn)行控制策略研究.pdf

1、微電網(wǎng)是一種小型發(fā)配用電系統(tǒng)，包括分布式電源、負(fù)荷、配電設(shè)施以及監(jiān)控和保護(hù)裝置等，必要時還可含儲能設(shè)備。為確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，需協(xié)調(diào)控制各分布式電源輸出的功率、電壓和頻率，實現(xiàn)系統(tǒng)穩(wěn)定并優(yōu)化系統(tǒng)性能。本文基于分層控制架構(gòu)，從分布式電源、微電網(wǎng)、微電網(wǎng)群三個層面研究孤島微電網(wǎng)的運(yùn)行控制方法，為克服已有的微電網(wǎng)集中式控制和分散式控制方法的不足，重點(diǎn)研究孤島微電網(wǎng)分布式運(yùn)行控制方法。本文的主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)研究微電網(wǎng)的分層控制

2、架構(gòu)，對比分析集中式控制、分散式控制和分布式控制三種微電網(wǎng)優(yōu)化方法。研究分布式電源的三種控制方法:PQ控制、V/f控制以及下垂控制，重點(diǎn)分析下垂控制的原理，以及存在的功率分配精度低和電壓、頻率偏差的問題。
　　(2)為彌補(bǔ)初級控制的不足，研究二級調(diào)壓、調(diào)頻的原理。分析離散一致性算法以及分布式控制器間的信息交互和實現(xiàn)方法，從而建立孤島微電網(wǎng)的分布式優(yōu)化運(yùn)行控制架構(gòu):通過相鄰節(jié)點(diǎn)的信息交互，分布式控制器利用一致性算法獲取能反映全局狀態(tài)

3、的信息，發(fā)給本地二級控制器，二級控制產(chǎn)生調(diào)節(jié)量優(yōu)化下垂控制的電壓、頻率參數(shù)，從而實現(xiàn)系統(tǒng)的優(yōu)化控制目標(biāo)。
　　(3)從不同的功率分配角度研究微電網(wǎng)分布式控制策略。1）針對下垂控制的功率分配精度低的問題，研究分布式功率比例控制策略，實現(xiàn)分布式電源輸出功率精確按容量比例分配的控制目標(biāo);2）針對下垂控制在經(jīng)濟(jì)性方面的不足，分析分布式電源的發(fā)電成本，提出基于邊際成本的改進(jìn)下垂控制及分布式二級經(jīng)濟(jì)優(yōu)化策略，按照邊際成本一致分配功率，降低微電

4、網(wǎng)的發(fā)電成本;并且通過電壓控制和頻率控制調(diào)節(jié)全局平均電壓和平均頻率來減少電壓、頻率偏差。所提分布式策略無需獲取系統(tǒng)的線路阻抗和負(fù)荷參數(shù)，即可實現(xiàn)相應(yīng)的控制目標(biāo)。
　　(4)針對孤島型微電網(wǎng)群，考慮線路損耗的影響，研究分布式經(jīng)濟(jì)運(yùn)行控制策略。利用線損修正因子修正邊際成本為線損邊際成本，通過實現(xiàn)各分布式電源線損邊際成本一致，提高系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。此外，電壓控制包括全局電壓控制和單個節(jié)點(diǎn)電壓控制，在全局平均電壓調(diào)整至額定值的同時，利用虛擬邊