发明专利｜考虑配网调度情况下的单三相多微网功率协调控制方法

北极星输配电网近日为大家来的是一种考虑配网调度情况下的单三相多微网功率协调控制方法。该发明专利的申请人为华南理工大学，发明人为杨苹、何婷、许志荣、宋嗣博、张育嘉、郑成立。

摘要

本发明公开了考虑配网调度情况下的单三相多微网功率协调控制方法。该方法考虑系统三相不平衡约束，基于粒子群算法优化各子微网网际联络线功率值，同时基于各储能系统相关状态决策出各储能出力。经实例验证，所提方法能够满足联络线功率指令要求并有效减少系统三相不平衡度。由于协调控制过程属于并行调节，各子微网共同参与联络线功率调节过程，因此功率协调控制时间较短，可以迅速到达功率指令值;以三相不平衡度作为多微网联络线功率协调控制约束条件，降低系统三相不平衡度，减少配电网变压器设备损耗及电网电能损耗。考虑配网调度情况下的单三相多微网功率协调控制方法降低了光储型微电网的不平衡度和损耗，抑制微电网与大电网间联络线功率波动，减少微电网对电网的不利影响，提高微电网工程的实用性。

1 .考虑配网调度情况下的单三相多微网功率协调控制方法，其特征在于：基于粒子群算法优化各子微网网际联络线功率值，同时考虑各储能系统相关状态决策出各储能出力，

具体步骤如下：

步骤1：区域型微电网中央控制器接受调度值Pset;

步骤2：计算各子微网稳定裕度MGm[Pdis ,Pch];

步骤3：基于粒子群算法，得到三相不平衡度εMMG 'A-Phase[Pdis ',Pch ']，MMG 'B-Phase[Pdis ',Pch ']，MMG 'C-Phase[Pdis ',Pch ']，b为设定的不平衡度规定值;

步骤4：判断调度值是否处于多微网出力范围之内;

步骤5：若不处于多微网出力范围之内，则各相序微网群中各子微网最大出力，控制流程结束;

步骤6：若处于多微网出力范围之内，由三相微网群和单相微网群的总调节能力差异，决策所需弥补的三相微网群功率差额P3-Phase和单相微网群功率差额P1-Phase;

步骤7：以三种相序子微网群总出力绝对值总和最小为优化目标，三相联络线功率不平衡度为约束，决策三种相序子微网群总出力PA-Phase ,PB-Phase ,PC-Phase;

步骤8：按相序决策出各相序微电网群中各子微网出力。

2.根据权利要求1所述的考虑配网调度情况下的单三相多微网功率协调控制方法，其特征在于：所述粒子群优化算法分别以各相序单相子微网群充放电功率最大化为目标函数，得到各相序单相子微网群在满足三相不平衡度小于b%时的最大功率调节裕度，所述目标函数如下：

其中 ，P 'dis( A-Pahse )、P 'dis( B-Pahse )、P 'dis( C-Pahse )为各相序单相子微网群放电功率，P 'ch(A-Pahse)、P 'ch(B-Pahse)、P 'ch(C-Pahse)为各相序单相子微网群充电功率，f1为各相序单相子微网群放电功率最大化后的总和，f2为各相序单相子微网群充电功率最大化后的总和。

3 .根据权利要求1所述的考虑配网调度情况下的单三相多微网功率协调控制方法，其特征在于：

所述三种相序单相子微网实际总出力优化问题的求解过程可以表示如下：

目标函数为：minf=min{|PA-Phase|+|PB-Phase|+|PC-Phase|}

优化过程中应满足：

由上述优化结果PA-Phase ,PB-Phase ,PC-Phase，根据各子微网功率调节能力差异决策出各相序子微网群中各子微网具体出力，从而根据决策结果控制每个子微网的出力。

考虑配网调度情况下的单三相多微网功率协调控制方法

技术领域

本发明涉及多微网协调控制技术领域，特别涉及一种考虑配网调度情况下的单三相多微网功率协调控制方法。

背景技术

微电网是一种将分布式电源、负荷、储能装置、变流器以及监控保护装置有机整合在一起的小型发配电系统。凭借微电网的运行控制和能量管理等关键技术，可以实现其并网或孤岛运行、降低间歇性分布式电源给配电网带来的不利影响，最大限度地利用分布式电源出力，高供电可靠性和电能质量。考虑风、光等分布式电源输出具有间歇性、随机性等特点，如何抑制微电网与大电网间联络线功率波动，减少微电网对电网的不利影响，受到广泛关注。随着微网大规模接入电网，一定区域内多个邻近微网因互联互供所需而形成多微网系统。在微网向智能电网发展的过程中，多微网系统成为继单微网之后的新型电网研究热点，而如何协调多个子微网高效可靠运行是多微网的研究核心及热点问题。

现有关于多微网联络线协调控制的研究多针对多微网系统内部功率协调优化，未考虑配网调度以及多微网系统对配网的影响。单三相混联多微网中单相子微网间功率缺额必然存在差异，不同的功率缺额注入到某一相时，可能引起三相不平衡现象。低压配电网若长期运行在三相电流不平衡状态，不仅增加低压线路的电能损耗，还增加配电变压器，甚至高压线路的损耗，减少设备使用寿命。为减少三相不平衡现象对配电网造成的不利影响，规定三相电流不平衡度不应超过15%。

经对现有技术文献的检索发现，一种基于预测控制的多微网协调控制方法(发明专利：CN201510050905 .4)利用对偶分解方法将多微网系统分解成多个动态关联的子微网系统;然后引入拉格朗日协调因子将问题转化为针对每个子微网两层递阶优化问题，分散求解;最后利用梯度迭代算法进行协调，得到各个子微网的功率参考值，经过收发信模块为各个子微网提供功率参考值信号，实现多微网协调控制。该控制方法能够充分利用多个子微网，实现多微网系统与主网的功率交换，使馈线功率满足调节要求，实现并联结构的多微网之间的群组协调控制。但该方法只考虑多微网系统内部功率协调优化，未考虑配网调度以及多微网系统对配网的影响。