基于双层有向图的多微网优化协调运行控制.pdfVIP

第46 卷 第21 期 2022 年11 月10 日 Vol.46No.21 Nov.10,2022 DOI：10.7500/AEPS20220224002 基于双层有向图的多微网优化协调运行控制 1 1 1 2 3 2 程奕凌 ，张腾飞 ，吴巨爱 ，刘明祥 ，刘 建 ，蔡月明 （1. 南京邮电大学自动化学院、人工智能学院，江苏省南京市 210023； 2. 南瑞集团有限公司（国网电力科学研究院有限公司），江苏省南京市 211106； 3. 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院，江苏省南京市 210013） 摘要：多微网协调运行是进一步提高分布式电源渗透率的重要方式，但如何同时发挥子微网独立 运行能力和子微网间能够提供功率支撑的优势仍是亟待解决的关键问题。基于一致性理论，提出 一种多微网优化协调运行控制架构，该架构将多微网系统与双层有向图建立对应关系，利用双层有 向图表示的通信网络分别设计分布式控制策略：下层控制利用一致性算法通过信息迭代修正下垂 控制参数，实现分布式电源输出电压、频率的二次控制以及功率按比例分配；上层控制用以调节网 间功率互济，使多微网系统在不同情况下的运行更加合理。最后，在含有4个微网的多微网仿真模 型上进行了算例分析，验证了所提控制策略的有效性。 关键词：多微网；一致性理论；优化协调运行；功率互济 0 引言 间缺乏信息交互，难以协调运行，反而使这些可调资 ［1-2］ 源对系统的支撑能力受到限制。 碳中和 背景下的电力清洁低碳化将加快推 相比于集中式和分散式控制，分布式控制具备 动传统电力系统积极向以可再生能源为主体的新型 ［3-5］ 更高的可靠性、可扩展性和灵活性，仅利用稀疏通信 电力系统发展 。微网（microgrid，MG）作为分布 即可实现各DG单元的协调控制。分布式控制的这 式电源（distributedgenerator，DG）与配电网之间的 种优势更适用于多微网领域的协调控制问题。基于 枢纽，是推动电力系统转型、实现可再生能源高效利 ［6-8］ 多代理（multi-agent）的一致性理论是实现分布式控 用的重要方式 。同时，一定区域内多个临近的微 ［9-12］ 制的基础理论之一，文献［17］提出基于一致性算法 网可互联形成多微网系统 。在互联模式下，各 的孤岛微网频率、电压二次调节策略。在多微网的 子微网既可以独立运行，也可以相互协调支撑，网间 分布式控制研究中，文献［18］设计双层一致性算法， 存在更复杂的功率、信息交互。所以在设计多微网 即子微网间基于一致性算法实现功率分配，DG之 的控制策略时，需要综合考虑各子微网的稳定以及 间基于一致性算法实现调频调压；文献［19］使子微 相互间的协调运行。 网间的换流器参与到分布式信息交互中，网内DG 近年来，有相关研究将集中式方法应用于多微 ［10，13-14］ 只需跟踪换流器即可恢复频率；文献［20］将多微网 网的运行控制中 ，文献［10