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线路损耗的直流电源微电网群分布式经济控制

文章来源:稳压电源公司,时间:2017-09-06 14:27    点击量:

    研究背景多个直流电源微电网互联成直流电源微电网群运行,有利于提高供电可靠性、降低系统发电成本.但由于不同类型分布式直流电源的发电成本不等,传统下垂控制按容量比例分配负荷,易导致系统总发电成本偏高.

线路损耗的直流电源微电网群分布式经济控制
    解决的问题经典的集中式优化运行控制可靠性不足,而分散自治控制难以达到全局最优.本文针对自治型直流电源微电网群的优化运行,提出了基于一致性算法的分布式经济控制方法,充分考虑了不同类型分布式直流电源发电成本的差异性,以及线路损耗对功率经济分配的影响.同时,解决了常规调节全局平均直流电源电压的直流电源电压控制方法可能会导致个别节点直流电源电压越限的问题.

    重点内容及创新点本文提出的计及线路损耗的自治型直流电源微电网群分布式经济控制方法采用分层协调的控制模型,初级控制采用基于P-E和Q-f特性的下垂控制,二级控制通过邻居控制器间交互信息.

    利用一致性迭代获取直流电源电压、频率、边际成本等全局状态信息用于本地控制,保证分布式直流电源线损边际成本一致,实现有功功率的经济分配,达到降低系统发电成本的目标.同时,提出利用虚拟边际成本调节分布式直流电源输出功率,进而控制节点直流电源电压,保证全局平均直流电源电压为额定值,且各节点直流电源电压在合理范围内.

    结论基于一致性算法的直流电源微电网群分布式经济控制方法,通过实现各分布式直流电源线损边际成本一致,有效降低系统发电成本,并提出利用虚拟边际成本将节点直流电源电压控制在合理范围内.该方法不存在中心控制器,仅基于邻居控制器间的信息交互,通过一致性算法迭代获取控制所需全局状态信息,更具鲁棒性和扩展性.

    后续研究后续可进一步研究稀疏通信网络拓扑优化设计,提高控制效果.

    设计团队东南大学分布式发电与主动配电网研究所主要从事分布式发电与直流电源微电网、主动配电网、综合能源系统、电力电子装置与系统、电能质量、电力大数据和计算智能等领域的研究.团队现有教授3名、副教授1名、讲师2名、博士后2人、博士/硕士研究生50余名.近5年,先后承担国家重点研发计划2项,国家自然科学基金9项.

    国家863/科技支撑项目4项,江苏省重点研发计划/自然科学基金/产学研前瞻性项目等10项,以及国家电网公司等企事业单位委托项目60余项.在IEEE Trans.等刊物上发表SCI收录论文60余篇,EI收录论文120篇,获国家发明专利授权50件.研究成果成功应用于国内10多个直流电源微电网和主动配电网示范工程,并获得国家能源科技进步奖、江苏省科技进步奖、中国电力科学技术奖等省部级奖励6次.

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