考虑通信延迟的微电网分布式二次协调控制.pdf

【微电网】是一种由分布式电源（DG）、储能装置、负载和保护设备等组成的局部电力系统，它可以并网运行，也可以独立于主电网进行孤岛运行。微电网在孤岛模式下，由于各分布式电源的输出特性和工作特性差异，确保频率稳定和负荷功率的合理分配对于系统的稳定性和运行效率至关重要。 【通信延迟】在实际的微电网分布式控制系统中，由于通信设备、距离和信道噪声等因素，节点间通信通常存在延迟，这可能对系统的性能和稳定性产生负面影响。因此，设计能够处理通信延迟的控制策略是必要的。 【分布式二次协调控制】是一种分层控制策略，旨在解决微电网中的频率调节和有功负荷分配问题。在二次控制层面，通过改进的一致性算法，分布式地更新各电源的频率变化和有功功率设定点，以减少系统误差，提高控制精度。 【一致性算法】是分布式控制策略的核心部分，它允许系统节点通过相互交换信息来达到一致状态。在考虑通信延迟的情况下，通过引入收敛系数，可以加快算法的收敛速度，使得系统在有限时间内快速响应负荷变化，提高微电网的动态性能。 【文献分析】文中提到的多项研究都致力于改善微电网的控制策略。例如，有的研究采用了分层控制思想，通过二次控制调整频率和电压；有的则提出基于虚拟阻抗的下垂控制方法；还有研究引入权重系数协调DG的负荷比例。此外，文献还探讨了基于有限时间一致性算法的分布式调度策略，以提高系统的收敛速度和抗扰动能力。 【改进的有限时间一致性算法】是本文提出的解决方案，它考虑了微电网中各分布式电源之间的通信延迟，以缩短响应时间，确保系统在负荷变化时能快速恢复稳定运行。该算法结合传统的P-f下垂控制，通过二次控制修正频率偏差，实现负荷功率的平衡分配，从而实现完全分布式控制。 【仿真验证】为了证明所提策略的有效性，文中通过建立包含5个分布式发电单元的孤岛微电网模型进行仿真，结果显示该策略在不同场景下都有良好的表现。 总的来说，本文关注的是如何在通信延迟的环境下，通过改进的分布式二次协调控制策略，提高微电网的频率稳定性和负荷分配的准确性，从而增强系统的稳定性和鲁棒性。这种方法不仅考虑了实际通信网络的局限性，还提供了快速响应系统动态变化的能力，对于微电网的优化运行具有重要的理论和实践意义。