一种微电网群分布式三级协同功率控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于微电网及微电网群控制与优化技术领域，设及一种微电网群分布式= 级协同功率控制方法。
【背景技术】
[0002] 不同微电网的负荷情况不同，将多个微电网联合成微电网群进行控制，能够协调 分配各微电网的功率，减轻重载微电网的负担，避免有的微电网发电压力过重，有的过轻， 均衡利用各个微电网的资源。
[0003] 微电网采用分层控制架构，二级控制可实现各分布式电源的功率精确按额定容量 比例分配，但是无法实现对微电网群间功率流动进行协调优化，因此，现有技术引入=级控 制。
[0004] 但现有技术中采用的是集中式=级控制，该种控制方式依赖中屯、控制器采集信 息，通信量大，对通信线路要求高，并且一旦发生故障就会导致控制失败，可靠性较低。
【发明内容】
[0005] 本发明要解决的技术问题是现有的控制方式依赖中屯、控制器采集信息，通信量 大，对通信线路要求高，并且一旦发生故障就会导致控制失败，可靠性较低。
[0006] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种微电网群分布式=级协同 功率控制方法，所述微电网群包括m个微电网，m含1;相邻的微电网之间采用稀疏分布式通 信网络传递信息；每个微电网包括一个W上的分布式电源，每个分布式电源对应设置一个 逆变器控制器，任选其中一个逆变器控制器作为牵制控制器，并为牵制控制器配置该微电 网的群控制器;该微电网的群控制器从牵制控制器处获取该微电网的总功率信息及平均电 压信息，与相邻群控制器交互功率和电压信息，通过离散一致性算法获得微电网群的平均 功率及平均电压，并输出给本地的牵制控制器;所述微电网总功率信即各分布式电源输出 功率与额定容量之比的标么值之和;基于由群控制器所得信息，牵制控制器通过网内稀疏 分布式网络，利用离散一致性算法将各分布式电源的目标功率和系统平均电压信息传递到 逆变器控制器，产生修正量优化一级控制的参考电压。
[0007] 进一步，所述相邻的群控制器之间交互信息的具体方法是:群控制器i从本地牵制 控制器得到该微电网的总发电功率pi和平均电压护，并发送给相邻群控制器，同时接收相邻 群控制器j的P巧邮叫言息，利用离散一致性算法如式1所示迭代，再重复信息交互和一致性迭 代过程，收敛得到微电网群的平均有功功率Pave和平均电压Uave，将其输出本地牵制控制器； 该分布式控制方法仅需要相邻群控制器间交互信息，各群控制器就可通过一致性迭代获取 整个微电网群的均值信息；
[0009]式中，Xi代表节点i的状态变量，即实际物理参数，包括电压、功率，如是系数。
[0010] 进一步，任意一个微电网的牵制控制器基于其相应的网内稀疏通信拓扑，向网内 相邻逆变器控制器发送该微电网目标功率Pave和n X Uave信息，n为逆变器控制器的数目，并 接收相邻逆变控制器的信息，通过离散一致性算法，该微电网内所有的逆变器控制器均可 得到与之对应的分布式电源的目标功率巧"4和系统平均电压Uave，用于本地S级控制。
[0011] 进一步，所述本地=级控制包括有功功率控制和电压控制，所述有功功率控制W 目标有功功率与实际有功功率作为输入值进行PI调节得到有功电压修正量，用W优化一级 控制的参考电压;所述电压控制W系统平均电压Uave和实际电压为输入值进行PI调节得到 电压修正量，修正一级控制的参考电压，同步调节各分布式电源的输出电压，使得系统平均 电压稳定在额定值。
[0012] 本发明的优点是：（1)利用分布式S级协同功率控制方法，将多个微电网构成微电 网群共同承担负荷，所有分布式电源功率按容量比例分配，均衡利用各微电网的资源，避免 有的微电网发电压力过重，有的过轻，并且使系统平均电压恢复至额定值，微电网群能够协 调稳定运行；（2)采用分布式控制方法，将分布式控制器分散在各个微电网中，不需要高性 能的中屯、控制器。基于稀疏分布式通信网络，各节点地位对等，仅需相邻控制器间交互信 息，通信量少且较为均衡，对通信线路的要求低，可靠性及可扩展性高。
【附图说明】
[0013] 图1是微电网群分布式控制通信拓扑图；
[0014] 图視微电网的群控制器控制架构；
[0015] 图3是微电网逆变器控制器控制架构
【具体实施方式】
[0016] 下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作更进一步的说明。
[0017] 如图1所示，本发明控制方法所述的微电网群包括m个微电网，每一个微电网中包 含i个分布式电源，前述m和i均为大于等于1的整数;每个分布式电源各对应分配一个逆变 器控制器，在i个逆变器控制器中任选第k个逆变器控制器同时配置该微电网的群控制器 km，m表示第m个微电网，为方便叙述，该逆变器控制器称作牵制控制器，1含k含i。各微电网 的群控制器构成一个网间稀疏分布式网络，微电网内逆变器控制器构成一网内稀疏分布式 网络。
[0018] 微电网群分布式策略:微电网的群控制器从牵制控制器处获取该微电网的总功率 信息及平均电压信息，基于网间稀疏分布式通信网络，与相邻群控制器交互功率和电压信 息，通过离散一致性算法获得微电网群的平均功率和平均电压，输出给本地的牵制控制器。
[0019] 基于由群控制器所得信息，牵制控制器通过网内稀疏分布式网络，利用基于离散 一致性算法的分布式策略将各分布式电源的目标功率和系统平均电压信息传递到逆变器 控制器，用于本地=级控制，产生修正量优化一级控制的参考电压，使分布式电源输出目标 功率，实现所有电源共同分担负荷，输出功率按容量比例分配，并进行系统电压的恢复，均 衡各微电网的发电功率，实现微电网群协调稳定运行。
[0020] 如图2所示，为微电网群控制器的控制架构，W第i个微电网为例，Ni代表与第i个 微电网相通信的群控制器。
[0021]该微电网的群控制器从本地牵制控制器得到该微电网的总发电功率pi(各电源输 出功率与额定容量之比的标么值之和)和平均电压