西安交通大学郑涛获国家专利权
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龙图腾网获悉西安交通大学申请的专利基于动态一致性的交直流混合微电网分布式二次控制方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN114884115B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-25发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202210552852.6,技术领域涉及:H02J3/36;该发明授权基于动态一致性的交直流混合微电网分布式二次控制方法是由郑涛;李鹏宇;杨畅设计研发完成,并于2022-05-21向国家知识产权局提交的专利申请。
本基于动态一致性的交直流混合微电网分布式二次控制方法在说明书摘要公布了:本发明提出了一种基于动态一致性的交直流混合微电网分布式二次控制方法,该方法在原有微电网控制架构基础上,增加了稀疏通信网络,分布式电源与邻居节点进行信息交互,并基于动态一致性理论将交互信息直接用于下垂控制中功率参考的修正。互联变流器仅依靠本地信息协同参与二次控制,使用直流侧信息实现交直流微电网间的有功功率互济并利用交流侧信息向交流子网提供无功功率支撑。最终在互联变流器与分布式电源的协同控制下完成电压和频率恢复以及全网分布式电源功率均分的控制目标。本发明简化了通信网络拓扑结构,优化了即插即用功能,并充分利用互联变流器剩余容量,加强两侧子网相互支撑能力,提高了交直流混合微电网系统鲁棒性。
本发明授权基于动态一致性的交直流混合微电网分布式二次控制方法在权利要求书中公布了:1.基于动态一致性的交直流混合微电网分布式二次控制方法,其特征在于:将动态一致性理论引入交直流混合微电网系统的二次控制中,互联变流器通过本地信息调节交流子网和直流子网两侧功率流动,向交流子网提供无功支撑,分布式电源依靠稀疏通信网络进行二次控制,互联变流器与分布式电源协同控制实现全网分布式电源功率均分; 所述交直流混合微电网系统由交流子网、直流子网、互联变流器以及稀疏通信网络组成;其中,所述互联变流器连接交流子网和直流子网,所述交流子网内部接有交流型分布式电源与负荷,所述直流子网内部接有直流型分布式电源与负荷;所述稀疏通信网络由全网分布式电源的二次控制器构成,互联变流器不参与通信,交流子网和直流子网内部节点进行邻间通信,交流子网和直流子网间至少存在一条通信链路,所述二次控制器负责采集与发送本地信息、接收邻居节点信息; 所述方法包括以下步骤: 步骤1,建立交直流混合微电网系统,获取交直流混合微电网结构参数以及各个分布式电源和互联变流器的额定参数; 步骤2,根据交直流混合微电网系统结构判断各分布式电源的邻近关系,确定交流子网和直流子网内部相邻分布式电源的通信网络结构以及交流子网和直流子网之间分布式电源的通信关系; 步骤3,根据式1及式2确定交流微源控制方式,所述交流微源采用下垂特性的一次控制策略来支撑交流子网频率和电压,分布式二次控制通过相邻分布式电源的功率信息调节状态变量ψi和χi以实现交流子网的频率和电压恢复以及功率均分;其中,所述功率均分具体指有功功率在全网分布式电源中按容量进行分配、无功功率在交流子网分布式电源中根据容量进行比例分配; 式中,ωi与ui分别为第i个交流微源的输出频率与输出电压;ωref与Uref分别为输出频率与输出电压的参考值;np与nq分别表示有功-频率和无功-电压下垂控制系数;Pi*与分别表示第i个交流微源输出有功功率和无功功率的标幺值;与分别表示第i个交流微源输出有功功率和无功功率的参考值;ψi和χi分别表示有功二次控制与无功二次控制的状态变量;τi和κi为分布式二次控制的控制参数;αi和βi分别为频率和电压恢复系数;Nac和Ndc分别表示全网交流微源和直流微源总数;aik和bik分别表示有功二次控制与无功二次控制的通信系数;Pk*与表示通信获取的第k个分布式电源输出的有功功率和无功功率的标幺值; 步骤4,根据式3确定直流微源控制方式,所述直流微源采用下垂特性的一次控制策略来支撑直流子网直流电压,分布式二次控制通过相邻分布式电源的功率信息调节状态变量ζj以实现直流子网的直流电压恢复以及功率均分;其中,所述功率均分具体指有功功率在全网分布式电源中根据其容量进行比例分配; 式中,udcj为第j个直流微源的输出直流电压;Udcref为输出直流电压参考值;ndc表示有功-直流电压下垂控制系数;表示第j个直流微源输出的有功功率标幺值;表示第j个直流微源输出的有功功率参考值;ζj表示有功二次控制的状态变量;∈j为分布式二次控制的控制参数;γj为直流电压恢复系数;cjk表示有功二次控制的通信系数;表示通信获取的第k个分布式电源输出的有功功率标幺值; 步骤5,根据式4确定互联变流器控制方式,所述互联变流器分别依靠本地交直流信息协同参与有功和无功二次控制,其具体内容包括:在有功二次控制中,所述互联变流器d轴上采取定直流电压控制,仅依靠直流侧本地信息调节交流子网和直流子网间的有功功率流动,当交流子网承当更多负荷时,互联变流器将有功功率由直流子网向交流子网传输,反之亦然;在无功二次控制中,所述互联变流器在q轴上采取无功-电压下垂控制,仅依靠交流侧本地信息参与交流子网的无功功率支撑,当交流子网电压下降时,互联变流器输出无功功率支撑交流电压,反之则吸收无功功率以降低交流电压; 式中,是互联变流器直流侧输出电压;是互联变流器直流侧额定电压;是互联变流器无功输出参考值;代表互联变流器发出无功功率;nic是无功支撑下垂控制系数;是交流电压有效值均值;是互联变流器交流侧额定电压。
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