基于四域多边形图谱的智能微电网控制策略

摘要

本发明公开了基于四域多边形图谱的智能微电网控制策略，依据系统的拓扑结构，建立微电网系统内分布式电源侧、负荷侧、并网点侧各节点有功功率、无功功率、电压及频率这四个状态量的动态制约关系，实时呈现包含有功功率、无功功率、电压及频率的四域多边形图谱；若各节点电气参数的实时监测结果发生超出稳态区域的波动，根据频率下垂特性曲线和电压下垂特性曲线的预演控制算法，计算出微电网系统内各节点状态的最佳控制方案；并根据四域多边形图谱呈现的理想预设情况对节点实施控制，使各节点的电气参数的波动回到稳态区域范围内；本发明综合分析评估微电网系统的运行状态，得到最佳调节方式和效果并实施控制，从而解决了微电网系统控制问题。

主权项

基于四域多边形图谱的智能微电网控制策略，其特征在于，包括以下几个步骤：S1：建立微电网系统拓扑结构图；S2：根据微电网系统拓扑结构图中各分布式电源、转换元件、输电线路、负荷的参数特性，利用公式(1)建立不同运行模式、不同控制模式下系统内分布式电源侧、负荷侧、并网点侧各节点的有功功率P、无功功率Q、电压U及频率f之间的动态耦合关系；$\left\{\begin{array}{c}P=\frac{U_1{U}_2}{x}\sin \delta \\ Q=\frac{(U_1-U_2)U_2}{x}\\ \mathrm{\Delta P}=k*\mathrm{\Delta f}\end{array}\right.$(1)，式中U₁为输电线路始端电压、U₂为输电线路末端电压、x为输电线路电抗、δ为功率角、ΔP为功率偏差值、Δf为频率偏差值、k为频率偏差系数；S3：对微电网系统拓扑结构图中各分布式电源侧、并网点侧、负荷侧各节点的有功功率P、无功功率Q、电压U及频率f进行实时监测；S4：对微电网系统拓扑结构图中各分布式电源侧、并网点侧、负荷侧各节点实时监测到的参数在四域多边形图谱中进行可接受波动范围即稳态区域规定；S5：对上述各节点的有功功率P、无功功率Q、电压U及频率f进行坐标归一化处理，得到新坐标作为四域多边形图谱的坐标；并将各节点的有功功率P、无功功率Q、电压U及频率f记录在四域多边形图谱中；S6：若各节点电气参数的实时监测结果发生超出稳态区域的波动时，根据频率下垂特性曲线和电压下垂特性曲线的预演控制策略，计算出微电网系统内各节点状态的最佳控制方案，并以四域多边形图谱形式实时呈现控制实施的结果；S7：根据四域多边形图谱呈现的理想状态情况对上述发生超出稳态区域波动的节点实施最佳控制方案，使各节点的电气参数的波动回到稳态区域范围内；S8：将各节点的电气参数在发生波动前、预演控制策略时、控制实施后的状态图图谱进行图形重合度记录；S9：对步骤S8中微电网系统内各节点的状态图图谱进行微电网故障暂态分析，作为智能微电网控制系统策略选择的反馈依据。