【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及柔性互聯微網群協調運行，特別是涉及一種柔性互聯微網群分層協調控制方法、裝置、設備及介質。
技術介紹
1、微網群(microgrid?cluster,mgc)由地理上相鄰的微電網(microgrid,mg)互聯形成，可實現區域內可靠的電力供應，并滿足多樣化和個性化的能源需求。傳統方法是用斷路器將mg互聯起來，具有成本低、易于控制等優點。然而，由于mg之間直接電氣連接，互聯系統存在控制靈活性低和控制裕度有限等問題。通過能量路由器(electrical?energy?router,eer)將各mg互聯起來，克服了這一限制。這種方法可以靈活調節區域間的雙向潮流，促進更大范圍內可調節資源的有效利用。
2、eer的直流隔離鏈路使相互連接的微電網解耦，從而使頻率成為本地變量。在這種情況下，只能利用各區域內的可調資源來處理擾動，這對靈活的功率調節能力提出了要求。為了協調區域間的分布式資源，mgc通常需要執行負載/分布式電源(distributedgenerations,dg)接入和退出等操作。在多種擾動和不確定性情況下，傳統的比例積分(proportional-integral,pi)控制器難以滿足系統可靠運行的要求。
技術實現思路
1、本專利技術所要解決的技術問題是提供一種柔性互聯微網群分層協調控制方法、裝置、設備及介質，能夠消除擾動，減輕不確定性和擾動對系統的不利影響。
2、本專利技術解決其技術問題所采用的技術方案是：提供一種柔性互聯微網群分層協調控制方法
3、引入牽制一致性算法，建立基于能量路由器的柔性互聯微網群雙層控制架構；
4、采用線性自抗擾控制對系統產生的擾動進行觀測，并通過分布式抗擾控制器進行前饋補償；
5、微網內的分布式電源通過同步和跟蹤實現頻率和平均電壓恢復，以及微網內的功率共享；
6、通過各牽制分布式電源的信息交互，動態生成能量路由器的傳輸功率參考值，實現微網間的全局功率共享。
7、所述引入牽制一致性算法，建立基于能量路由器的柔性互聯微網群雙層控制架構，具體包括：
8、針對微網層，各分布式電源采用下垂控制實現穩定的電壓和頻率調節，其中，所述下垂控制表示為：其中，ωk,i和vk,i分別為微網mgk中第i個分布式電源dgk,i的輸出角頻率和輸出電壓；和分別為微網mgk中第i個分布式電源dgk,i的輸出頻率額定值和輸出電壓額定值；mk,i和nk,i分別為微網mgk中第i個分布式電源dgk,i的有功功率的下垂系數和無功功率的下垂系數；pk,i和qk,i分別表示微網mgk中第i個分布式電源dgk,i輸出的有功功率和無功功率；
9、針對微網群層，通過牽制分布式電源之間功率信息交互，將微網間的功率共享轉化為能量路由器的傳輸功率調節，其中，微網mgk中牽制分布式電源和非牽制分布式電源的狀態量分別為xk,pin(t)和xk,ir(t)，其狀態更新方式為：其中，mk和nir分別為微網mgk中牽制分布式電源和非牽制分布式電源的鄰居節點集合；akl是微網mgk和微網mgl之間的通信權重；ak,irjr是微網mgk中第ir個非牽制分布式電源dgk,ir和微網mgk中第jr個非牽制分布式電源dgk,jr之間的通信權重；xl,pin(t)為微網mgl中牽制分布式電源的狀態量，xk,jr(t)為微網mgk中第jr個非牽制分布式電源的狀態量；gk,ir為牽制增益；xkref為從微網群通信網gu中得到的參考值。
10、所述采用線性自抗擾控制對系統產生的擾動進行觀測，并通過分布式抗擾控制器進行前饋補償，具體包括：
11、構建微分跟蹤器使狀態變量跟隨參考值進行平滑過渡，所述微分跟蹤器表示為：其中，x1(k)為參考值xref的跟隨者，x2(k)為x1(k)的近似微分變量，h為迭代步長，fhan()為微分跟蹤器核心函數，r0為速度系數，h0為噪聲濾波系數；
12、構建線性擴張狀態觀測器來對系統產生的擾動進行識別，所述線性擴張狀態觀測器表示為：其中，z1、z2和z3分別為所述線性擴張狀態觀測器對x1(k)、x2(k)和總擾動的觀測變量，el為反饋誤差，y為系統輸出，和分別為z1、z2和z3的微分量，β1、β2和β3均為大于0的系數，b為增益系數，u為系統輸入；
13、根據所述微分跟蹤器的輸出狀態量與所述線性擴張狀態觀測器的估算狀態量之差，設計分布式抗擾控制器，所述分布式抗擾控制器表示為：其中，ul為分布式抗擾控制器的輸出，x1和x2為所述微分跟蹤器的輸出狀態量，k1和k2為控制增益。
14、所述微網內的分布式電源通過同步和跟蹤實現頻率和平均電壓恢復，以及微網內的功率共享，具體包括：
15、構建微網mgk中牽制分布式電源和非牽制分布式電源的頻率抗擾控制器以實現頻率恢復，其中，所述頻率抗擾控制器表示為：其中，ωωk,pin和ωωk,ir分別為牽制分布式電源和非牽制分布式電源的頻率調節變量；ωk,pin為頻率跟蹤參考值，為相應的頻率微分量，為頻率額定值，k1ωk,pin和k2ωk,pin分別為牽制分布式電源的頻率抗擾控制增益，nir為微網mgk中非牽制分布式電源的鄰居節點集合，ak,irjr是微網mgk中第ir個非牽制分布式電源dgk,ir和微網mgk中第jr個非牽制分布式電源dgk,jr之間的通信權重，ωk,ir和ωk,jr分別為微網mgk中第ir個非牽制分布式電源dgk,ir和第jr個非牽制分布式電源dgk,jr的頻率，和分別為相應的頻率微分量，k1ωk,ir和k2ωk,ir分別為非牽制分布式電源的頻率抗擾控制增益；gωk為頻率增益，z3ωk,pin和z3ωk,ir分別為牽制分布式電源和非牽制分布式電源的頻率觀測器的估計總擾動；b為增益系數；
16、構建微網mgk中牽制分布式電源和非牽制分布式電源的電壓抗擾控制器以實現平均電壓恢復，其中，所述電壓抗擾控制器表示為：其中，φvk,pin和φvk,ir分別為牽制分布式電源和非牽制分布式電源的電壓調節變量，為加權平均電壓參考值，為電壓額定值，k1vk,pin和k2vk,pin分別為牽制分布式電源的電壓抗擾控制增益，為相應的電壓微分量，和分別為微網mgk中第ir個非牽制分布式電源dgk,ir和第jr個非牽制分布式電源dgk,jr的平均電壓，和分別為相應的電壓微分量，k1vk,ir和k2vk,ir分別為非牽制分布式電源的電壓抗擾控制增益，gvk為電壓增益，z3vk,pin和z3vk,ir分別為牽制分布式電源和非牽制分布式電源的電壓觀測器的估計總擾動；
17、構建微網mgk中非牽制分布式電源的功率抗擾控制器以實現微網內的功率共享，所述微網mgk中非牽制分布式電源的功率抗擾控制器表示為：其中，ωpk,ir和φqk,ir分別為微網mgk中非牽制分布式電源的有功功率調節變量和無功功率調節變量；mk,ir和mk,jr分別為微網mgk中第ir個非牽制分布式電源dgk,ir和第jr個非牽制分布式電源dgk,j本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種柔性互聯微網群分層協調控制方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的柔性互聯微網群分層協調控制方法，其特征在于，所述引入牽制一致性算法，建立基于能量路由器的柔性互聯微網群雙層控制架構，具體包括：
3.根據權利要求1所述的柔性互聯微網群分層協調控制方法，其特征在于，所述采用線性自抗擾控制對系統產生的擾動進行觀測，并通過分布式抗擾控制器進行前饋補償，具體包括：
4.根據權利要求1所述的柔性互聯微網群分層協調控制方法，其特征在于，所述微網內的分布式電源通過同步和跟蹤實現頻率和平均電壓恢復，以及微網內的功率共享，具體包括：
5.根據權利要求1所述的柔性互聯微網群分層協調控制方法，其特征在于，所述通過各牽制分布式電源的信息交互，動態生成能量路由器的傳輸功率參考值，實現微網間的全局功率共享，具體包括：
6.一種柔性互聯微網群分層協調控制裝置，其特征在于，包括：
7.根據權利要求6所述的柔性互聯微網群分層協調控制裝置，其特征在于，所述建立模塊包括：
8.根據權利要求6所述的柔性互聯微網群
9.根據權利要求6所述的柔性互聯微網群分層協調控制裝置，其特征在于，所述第一控制模塊包括：
10.根據權利要求6所述的柔性互聯微網群分層協調控制裝置，其特征在于，所述第二控制模塊包括：
11.一種電子設備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在所述處理器上運行的計算機程序，其特征在于，所述處理器執行所述計算機程序時實現如權利要求1-5中任一所述柔性互聯微網群分層協調控制方法的步驟。
12.一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于，所述計算機程序被處理器執行時實現如權利要求1-5中任一所述柔性互聯微網群分層協調控制方法的步驟。
...【技術特征摘要】
1.一種柔性互聯微網群分層協調控制方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的柔性互聯微網群分層協調控制方法，其特征在于，所述引入牽制一致性算法，建立基于能量路由器的柔性互聯微網群雙層控制架構，具體包括：
3.根據權利要求1所述的柔性互聯微網群分層協調控制方法，其特征在于，所述采用線性自抗擾控制對系統產生的擾動進行觀測，并通過分布式抗擾控制器進行前饋補償，具體包括：
4.根據權利要求1所述的柔性互聯微網群分層協調控制方法，其特征在于，所述微網內的分布式電源通過同步和跟蹤實現頻率和平均電壓恢復，以及微網內的功率共享，具體包括：
5.根據權利要求1所述的柔性互聯微網群分層協調控制方法，其特征在于，所述通過各牽制分布式電源的信息交互，動態生成能量路由器的傳輸功率參考值，實現微網間的全局功率共享，具體包括：
6.一種柔性互聯微網群分層協調控制裝...
【專利技術屬性】
技術研發人員：雷潔，王德順，胡安平，盧俊峰，馮鑫振，朱紅保，薛金花，周晨，莊俊，項鵬飛，劉歡，鄢盛馳，
申請(專利權)人：國網上海能源互聯網研究院有限公司，
類型：發明
國別省市：
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