多微电网互联场景中的下垂控制方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电力系统控制技术领域，特别是涉及一种多微电网互联场景中的下垂 控制方法和系统。
【背景技术】
[0002] 能源互联网的出现和发展将广泛、高效地实现对分布式可再生能源的利用，缓解 能源与环境压力。为克服大量分布式电源单独接入电网的不可控性，可采用微电网的形式 将风、光、生物质等各种分布式可再生电源与储能系统进行有效整合，通过合理的结构与控 制策略，形成独立可控的发、供电单元，满足配电规划及用户对电能质量和供电可靠性的要 求。
[0003] 随着微电网的增多，在电力市场分时电价环境下，多个微电网可作为独立购/售 电主体，相互间进行购/售电交易，确定未来一定时段内的交易电量。在此时段内，各微电 网间的交换功率应为恒定值，而分布式电源间歇性与负荷随机性可引起实际交换功率值与 计划值的偏差，当偏差超出一定范围时应附加惩罚电价，用以偿付本微电网所接收的调频 辅助服务。
[0004] 当出现风、光等分布式电源功率的间歇性波动与负荷随机投切时，为保证微电网 间交换功率恒定，可通过下垂控制对微电网内可控分布式电源应进行及时迅速响应。但是， 目前的下垂控制方法多用于孤岛电网，而当多微电网互联运行时，通常采用恒功率控制模 式对微电网内可控分布式电源进行功率控制，对各分布式电源的功率分配无法反映各微电 网的发电成本情况，容易导致系统发电成本高。
【发明内容】
[0005] 基于此，有必要针对现有技术无法反映各微电网的发电成本情况的问题，提供一 种多微电网互联场景中的下垂控制方法和系统。
[0006] 一种多微电网互联场景中的下垂控制方法，包括以下步骤：
[0007] 测量微电网间的实际交换功率值；
[0008] 计算实际交换功率值与预设交换功率值的偏差，若所述偏差超过预设的偏差允许 值，将所述偏差设为微电网的控制参考偏差；
[0009] 根据所述控制参考偏差设置发电成本的微增率，根据所述微增率计算微电网内各 变流器的功率修正量；
[0010] 根据所述功率修正量对各变流器的预设交换功率值进行修正，比较各变流器的预 设交换功率值与变流器设定的最大功率允许值，若存在一台变流器的预设交换功率值超过 所述变流器设定的最大功率允许值，则修正所述控制参考偏差，并返回上一步骤；否则执行 下一步骤；
[0011] 将所述变流器的下垂控制参考功率修正为所述最大功率允许值。
[0012] -种多微电网互联场景中的下垂控制系统，包括：
[0013] 测量装置，用于测量微电网间的实际交换功率值；
[0014] 第一计算装置，用于计算实际交换功率值与预设交换功率值的偏差，若所述偏差 超过预设的偏差允许值，将所述偏差设为微电网的控制参考偏差；
[0015] 第二计算装置，用于根据所述控制参考偏差，设置发电成本的微增率，根据所述微 增率计算微电网内各变流器的功率修正量；
[0016] 比较装置，用于根据所述功率修正量对各变流器的预设交换功率值进行修正，比 较各变流器的预设交换功率值与变流器设定的最大功率允许值，若存在一台变流器的预设 交换功率值超过所述变流器设定的最大功率允许值，则修正所述控制参考偏差，并执行第 二计算装置的功能；否则执行修正装置的功能；
[0017] 修正装置，用于将所述变流器的下垂控制参考功率修正为所述最大功率允许值。
[0018] 上述多微电网互联场景中的下垂控制方法和系统，通过计算实际交换功率值与预 设交换功率值的偏差得到控制参考偏差；根据所述控制参考偏差对微电网内各变流器需分 配的交换功率进行修正，根据所述控制参考偏差修正各变流器下垂控制的参考功率，对微 电网间交换功率进行恒定控制，能够动态地反映各微电网的发电成本情况，使系统动态发 电成本达到最低。
【附图说明】
[0019] 图1是一个实施例的多微电网互联场景中的下垂控制方法流程图；
[0020] 图2是一个实施例的按照等发电成本微增率准则分配控制参考偏差的方法流程 图；
[0021] 图3是修正前后的有功功率-频率下垂曲线；
[0022] 图4是一个实施例的多微电网互联场景中的下垂控制系统的结构示意图；
[0023] 图5是两微电网互联系统中微电网1中各分布式电源与负荷的有功功率仿真结 果；
[0024] 图6是两微电网互联系统中微电网2中各分布式电源与负荷的有功功率仿真结 果。
【具体实施方式】
[0025] 下面结合附图和实例，对本发明作进一步说明。
[0026] 附图1为多微电网互联场景中的下垂控制方法流程图，所述方法可包括以下步 骤：
[0027] 步骤Sl :测量微电网间的实际交换功率值；
[0028] 步骤S2 :计算实际交换功率值与预设交换功率值的偏差，若所述偏差超过预设的 偏差允许值，将所述偏差设为微电网的控制参考偏差；
[0029] 步骤S3 :根据所述控制参考偏差，设置发电成本的微增率，根据所述微增率计算 微电网内各变流器的功率修正量，所述功率修正量为各变流器需分配的交换功率的修正 量；
[0030] 步骤S4 :根据所述功率修正量对各变流器的预设交换功率值进行修正，比较各变 流器的预设交换功率值与变流器设定的最大功率允许值，若存在一台变流器的预设交换功 率值超过所述变流器设定的最大功率允许值，则修正所述控制参考偏差，并返回上一步骤； 否则执行下一步骤；
[0031] 步骤S5 :将所述变流器的下垂控制参考功率修正为所述最大功率允许值。
[0032] 在步骤S2中，可以微电网对外交换功率为正方向进行计算，其控制参考偏差可记 为：
[0034] 式中，为微电网联络线交换功率计划值，PTlJ%微电网联络线交换功率实际 值。
[0035] 在实际情况下，也可以其他微电网对本微电网交换功率为正方向进行计算，此处 不再赘述。
[0036] 在步骤S3中，按照等发电成本微增率准则对各变流器的功率进行修正，具体流程 如下：
[0037] S31，根据各变流器的交换功率获取第一函数，其中，所述第一函数为各变流器对 应的发电成本关于交换功率的函数；
[0038] S32,对所述第一函数进行求导，得到第二函数，其中，所述第二函数为各变流器的 发电成本微增率关于交换功率的函数；
[0039] S33,根据所述控制参考偏差和所述第二函数，获取各变流器的功率修正量；
[0040] S34,根据所述功率修正量，对微电网内各变流器需分配的交换功率进行修正。
[0041] 第i台变流器对应的分布式电源发电成本函数为：
(2)
[0043] 其中P1为第i台变流器的交换功率。
[0044] 将发电成本函数Cost (P1)对实时发电功率P1求导，可得其发电成本微增率为：
[0046] 对式（3)稍作变换得P1关于λ i的函数关系式：
[0047] Pff(Ai) (4)
[0048] 图2为按照等发电成本微增率分配控制参考偏差的示意图。根据图2,步骤S33的 流程具体如下：
[0049] S331，设置各变流器的发电成本的微增率初值和交换功率初值；
[0050] S332,根据控制参考偏差对所述微增率初值进行修正，得到微增率一次修正值；
[0051] S333,根据微增率一次修正值和所述第二函数计算各变流器的交换功率修正值， 将交换功率修正值减去交换功率初值，得到各变流器的功率修正量；
[0052] S334,校验各变流器的功率修正量是否满足如下约束条件：
[0054] 式中，Λ PTie为控制参考偏差，1}为第i台变流器的功率修正量，m为变流器的 总数，ε为微电网交换功率允许的误差范围；若不满足，则对微增率一次修正值进行再次 修正，得到微增率二次修