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专利号: 2020106452027
申请人: 杭州电子科技大学
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:

1.一种适用主从控制模式的低压微网二次电压控制方法,所述的低压微网系统包括DG单元、交流馈线以及交流负载;DG单元由电源及功率变换器组成,经交流馈线接入公共耦合点,各交流馈线带有断路器;负荷根据实际分布位置就近接入DG单元母线或公共耦合点母线;公共耦合点通过并网变压器与配电网连接,并网变压器与配电网间装设并网断路器,并网断路器控制微网的运行模式,其特征在于:微网与配电网并联运行时,并网变压器作为主控单元,通过公共耦合点稳定系统基本电压,微网内部DG作为从控单元;孤岛运行时,微网内部的一个DG单元作为主控单元稳定微网系统基本电压,其余DG单元作为从控单元。

2.根据权利要求1所述的主从控制低压微网的二次电压控制方法,其特征在于具体包括如下实施步骤:步骤1)构建以DG单元母线电压及公共耦合点母线电压为优化变量的优化问题的数学模型;

步骤2)建立DG单元输出功率增量与DG母线电压及公共耦合点母线电压的耦合方程;

步骤3)构建以DG功率增量为优化变量的等效优化问题的数学模型,求解等效优化问题的最优解;

步骤4)更新DG单元功率参考值,DG单元输出功率跟随参考值变化,微网系统达到新的功率平衡状态,DG母线及公共耦合点母线电压达到预期控制精度,完成二次电压控制。

3.根据权利要求2所述的主从控制低压微网的二次电压控制方法,其特征在于,步骤1)中所述优化问题的优化变量为x,并且x=[U1,U2,…,UI,UP];所述优化问题的目标函数及约束条件为:ob:

s.t.

其中,i=1,…,I,I为微网系统的母线数量;Ui及Ui,ref为母线i的电压实际值及参考值;

UP及UP,ref为公共耦合点电压的实际值及参考值;αP及αi为公共耦合点母线及其它母线的电压权系数;KP为微网运行模式切换开关,且KP=[0,1];KP=0表示微网孤岛运行,KP=1表示微网与配电网并联运行;h(x)为等式约束集合,包括微网内各母线的有功功率、无功功率平衡约束、并网点有功功率、无功功率平衡约束;g(x)为不等式约束集合,包括DG容量约束、线路容量约束、母线电压上下限约束。

4.根据权利要求2所述的主从控制低压微网的二次电压控制方法,其特征在于,步骤2)中所述的DG母线电压与DG单元输出功率增量的耦合方程为:U≈U0+JACU-P·ΔP      (3)

其中,U0为二次电压控制启动前各母线电压初始值向量;U为二次电压控制结束后各母线电压向量;JACU-P为母线电压对DG有功功率的一阶偏导数矩阵;ΔP为DG的有功功率增量向量,且ΔP=[ΔP1,…,ΔPN]T。

5.根据权利要求2所述的主从控制低压微网的二次电压控制方法,其特征在于,步骤3)中构建的以DG功率增量为优化变量的等效优化问题的目标函数及约束条件为:ob:

s.t.

其中, 为等式约束条件,具体包括以下约束方程:

其中,FP(·)与Fi(·)表示由公式(3)确定的母线电压与DG输出功率增量的耦合方程。

6.根据权利要求2所述的主从控制低压微网的二次电压控制方法,其特征在于,步骤4)中所述的DG功率参考值整定方法按下式确定:Pn,ref=Pn,0+ΔPn n=1,2,…N        (7)。