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专利号: 2016103533261
申请人: 成都信息工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种主动配电网电压实时模糊控制方法,首先基于模糊控制理论设计了DG的无功功率模糊控制器FQC、有功功率消减模糊控制器FPC和变压器有载分接头模糊控制器FOC,然后通过协调控制策略对这三种控制器进行协调控制,实现配电网馈线电压的实时控制,其中,协调控制策略为:如果有馈线电压越限,则启动DG的无功功率模糊控制器FQC,通过分布式电源DG注入或吸收无功功率;如果DG的无功功率模糊控制器FQC不能将电压恢复到正常水平,则启动变压器有载分接头模糊控制器FOC,由变压器有载分接头OLTC完成调压任务,如果仍存在电压越限,则启动有功功率消减模糊控制FPC,减小系统电压的最大值Vs,max和最小值Vs,min之差ΔVsys。

2.根据权利要求1所述的主动配电网电压实时模糊控制方法,其特征在于,变压器有载分接头模糊控制器FOC以Vs,max和Vs,min为输入,实时调整节点电压的幅值变化ΔV使Vs,max和Vs,min在正常允许范围内,从而保证所有母线电压都在正常范围内,具体包括:输入变量均划分为三个模糊子集:Vs,max正常(N)、高(H)、很高(VH),Vs,min很低(VL)、低(L)、正常(N),隶属度函数采用三角形函数和梯形函数,输出变量ΔV划分为5个模糊子集:NB(负大)、NS(负小)、ZE(零)、PS(正小)、PB(正大),每个子集均为单值模糊集,取值分别为-

2,-1,0,1,2;

建立模糊控制规则;

模糊推理:采用Mamdani推理方法,先由控制规则确定输入输出的模糊关系,然后采用模糊合成运算由实际的模糊输入推理得到模糊输出;

去模糊精确化处理:模糊推理得到控制变量的模糊值后,采取面积重心法去模糊求得控制变量的精确值;

归一化处理:为了使变压器有载分接头模糊控制器FOC输出在规定论域内,比例因子Kc取ΔVmax/2,其中ΔVmax为预期的最大电压偏离值。

3.根据权利要求2所述的主动配电网电压实时模糊控制方法,其特征在于,DG的无功功率模糊控制器FQC输入为DG所连馈线的电压最大值Vf,max和最小值Vf,min,输出为ΔVF,然后通过积分器输出VF,具体包括:建立模块模糊控制规则;

引入电压关于无功功率的灵敏度因子KQ,该因子正比于灵敏度SVQ(i,j),其中,i为DG的本地母线编号,j为馈线上电压最大或最小的母线电压编号,而电压灵敏度矩阵可由离线的配电网潮流计算如下式(4)中的雅可比矩阵取逆得到式中,ΔV、Δθ分别为节点电压的幅值变化量、相角变化量,ΔP、ΔQ分别为注入节点的有功功率变化量、无功功率变化量,SθP、SθQ、SVP、SVQ分别为节点电压相角关于注入节点有功功率的灵敏度、节点电压相角关于注入节点无功功率的灵敏度、节点电压幅值关于注入节点有功功率的灵敏度、节点电压幅值关于注入节点无功功率的灵敏度;

DG的无功功率限定值由式(5)决定:

其中,

式中,PDGi、SDGi、λDGi分别为母线i处DG的有功功率、额定容量、功率因数;

分别为母线i处分布式发电机的无功功率极限值、功率因数决

定的无功容量、逆变器容量决定的无功容量、最大逆变电压决定的无功容量;

当某馈线Vf,max或Vf,min越限时,DG的无功功率模糊控制器FQC启动,增加或减小ΔVF,馈线上所有DG根据它们的电压灵敏度向系统注入无功功率,使馈线电压恢复到正常水平。

4.根据权利要求3所述的主动配电网电压实时模糊控制方法,其特征在于,DG的有功功率消减模糊控制器FPC有两个输入和一个输出,输入ΔVsys和ΔVDGimax分别定义为:ΔVsys=Vs,max-Vs,min;ΔVDGimax=VDG(i)-VUpp          (6)式中,VDG(i)、VUpp分别为DG并网节点的电压、电压上限值;

输入变量ΔVsys和ΔVDGimax的三个模糊子集定义为:正常(N)、高(H)、很高(VH),隶属度函数采用梯形函数和三角函数,输出变量βi划分为5个单值模糊子集:U(很高)、H(高)、M(中)、L(低)、ZE(零),每个子集均为模糊集,取值分别为1,0.75,0.5,0.25,0;有功功率消减仅用于最大电压等于Vs,max的馈线上DG单元,引入电压关于有功功率的灵敏度因子KP,该因子正比于灵敏度SVP(i,j)按公式(4)进行计算,FPC的输出变量βi乘以灵敏度因子KP后得到DG(i)的有功功率消减因子γi,γi再乘以的DG(i)原有功功率整定值P0DG(i)便得到有功功pref率的当前整定值PDGi 。