微电网分布式协同控制策略研究.pdf

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1、电气传动2016年第46卷第5期ELECTRICDRIVE2016Vol.46No.5微电网分布式协同控制策略研究王新生，张华强（哈尔滨工业大学（威海）信息与电气工程学院，山东威海264209）摘要：当微电网切换到孤岛运行状态时，一般通过一次的下垂控制调整其电压和频率的稳定，但这时微电网中的各个分布式电源还会存在电压和频率的偏差。提出一种分布式二次控制策略，能够恢复电压和频率值到给定参考值并实现有功功率均分。将微电网看成多智能体系统，其中分布式电源间的通信网络用有向图来描述。考虑到实际应用中对控制变量的限制，给出了一种输入有界情况下的同步跟踪算法，在理论上证明

2、了系统的稳定性，并由仿真实例验证了算法的有效性。关键词：微电网；二次控制；有界输入；多智能体系统中图分类号：TM727文献标识码：AResearchonDistributedCooperativeControlStrategyforMicrogridWANGXinsheng，ZHANGHuaqiang（DepartmentofInformationandElectricalEngineering，HarbinInstituteofTechnologyatWeihai，Weihai264209，Shandong，China）Abstract:Althoughth

3、eprimarydroopcontrolcanmaintainthevoltageandfrequencystablewhenthemicrogridswitchestoislandedmode，itleadstothevoltageandfrequencydeviationsofeachDG.Adistributedcooperativesecondarycontrolofmicrogridswasappliedtorestorethevoltageandfrequencytotheirreferencesandachievepowersharing.The

4、microgridscouldbeconsideredasmulti⁃agentsystemssinceeachDGwasanagentandthecommunicationnetworkwasmodelledbyadigraph.Consideringthelimitationofcontrolinput，atrackingstrategywithboundedcontrolinputwasadopted.Thestabilityoftheclosed⁃loopsystemisprovedintheory，andthesimulationonanisland

5、edmicrogridverifiestheeffectivenessoftheproposedcontrolstrategy.Keywords:microgrid；secondarycontrol；boundedcontrolinput；multi⁃agentsystems［4］随着分布式电源（DG）越来越多的应用，微出的微电网分层控制思想得到了广泛认可。这种电网的概念被提出并用来协调管理各分布式电控制策略将微电网分为3层：一次控制、二次控制［5］源及负荷。对于大电网来说，微电网呈现为单一和三次控制。一次控制是利用分布式电源自身的的受控单元，以满足用户对用电

6、可靠性和安全性同步控制器进行调整。但是，当系统的负荷变化较［1］的要求。微电网既可与大电网联网运行，也可大时，系统的频率和电压就会有较大偏差。因此需［6］在电网故障或需要时与主网断开运行于孤岛状要二次控制来消除这个偏差以达到同步跟踪。本［2］态。当微电网处于孤岛运行状态时，由于缺乏文就是给出一种微电网二次同步控制算法。而三大电网的支撑，微电网中电源与负荷的不平衡会次控制属于经济调度范畴，这里不讨论。导致各分布式电源的输出电压和频率出现波动传统的微电网二次控制是集中式的，需要复［3］甚至不稳定和故障。因此，孤岛状态下微电网杂的通信网络，降低了系统的稳定性和可靠［

7、7］的电能质量保证是一个重要问题。性。与集中式控制结构相比，分布式控制结构［8-9］最近，基于电力系统3次调频的系统结构而提需要通信网络简单且容错性好。并且，这里采基金项目：国家自然科学基金（51377168）；科技部创新基金（11C26223702363）作者简介：王新生（1970-），女，博士，副教授，Email：wangxswh@126.com66王新生，等：微电网分布式协同控制策略研究电气传动2016年第46卷第5期用的分布式协同控制算法是一种基于邻域的算有差调节，微电网输出频率和电压不能保持恒法，即每个分布式电源只需和邻居节点通信。定。特别是当微电网

8、处于孤岛运行状态时，微电多智能体系统以