考慮通信受限的微電網(wǎng)分布式控制方法研究.pdf

1、為緩解能源危機(jī)、改善環(huán)境質(zhì)量，高效利用可再生能源已經(jīng)成為發(fā)展趨勢(shì)。微電網(wǎng)不僅能夠提升可再生能源的滲透率，還能減小分布式電源(DG)對(duì)主網(wǎng)的沖擊，因而受到研究人員的廣泛關(guān)注。微電網(wǎng)中可再生電源功率輸出和負(fù)載波動(dòng)具有不確定性，導(dǎo)致微電網(wǎng)控制策略成為研究的難點(diǎn)。同時(shí)，微電網(wǎng)通信系統(tǒng)中發(fā)生的通信延時(shí)、通信丟包等，也會(huì)為微電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)負(fù)面影響，因此，研究通信系統(tǒng)受限時(shí)的微電網(wǎng)控制策略很有必要。
　　本文基于多 Agent系統(tǒng)，考慮通信延

2、時(shí)、丟包和通信鏈路斷裂等對(duì)微電網(wǎng)的影響，研究了通信受限的微電網(wǎng)分布式控制方法。首先，建立微電網(wǎng)分布式雙層控制模型，提出快速收斂的分布式控制律，對(duì)于有界的通信丟包與延時(shí)，實(shí)現(xiàn)了微電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行以及系統(tǒng)功率在可控 DG之間按照其容量大小分配。然后，對(duì)上述控制方法進(jìn)行推廣，提出含功率估計(jì)項(xiàng)的分布式控制律，有效提升微電網(wǎng)在大規(guī)模通信丟包時(shí)的控制效果。最后，搭建MATLAB/Simulink數(shù)字仿真平臺(tái)，測(cè)試提出的分布式控制策略。本文的主要研究?jī)?nèi)容

3、包括：
　?、贋閷?shí)現(xiàn)微電網(wǎng)的分布式控制，本文提出一種雙層結(jié)構(gòu)的微電網(wǎng)分布式控制模型，其上層為Agent組成的通信網(wǎng)絡(luò)，下層為分布式電源和負(fù)載組成的微電網(wǎng)。首先，給出上層通信網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)造方法。然后，基于任意給定通信網(wǎng)絡(luò)，提出分布式控制律的一般導(dǎo)出方法，進(jìn)一步建立功率在可控 DG之間按容量分配的分布式控制律。其次，從理論上證明，導(dǎo)出的控制律既能保證系統(tǒng)在迭代過程中保持功率平衡，又能最終實(shí)現(xiàn)功率按容量分配。最后，在仿真平臺(tái)上，對(duì)提出的分布

4、式控制律進(jìn)行測(cè)試。仿真結(jié)果表明，當(dāng)通信系統(tǒng)中存在延時(shí)、丟包、通信鏈路故障時(shí)，微電網(wǎng)均能正常運(yùn)行，并使得可控DG的輸出按其容量大小進(jìn)行分配。
　?、跒榻鉀Q通信系統(tǒng)中存在大規(guī)模丟包時(shí)對(duì)微電網(wǎng)的影響，本文利用歷史信息對(duì)功率變化進(jìn)行估計(jì)，提出含功率估計(jì)項(xiàng)的分布式控制方法。首先，設(shè)計(jì)通信協(xié)議，減小Agent之間的通信次數(shù)。然后，當(dāng)發(fā)生丟包時(shí)，Agent利用保存的歷史信息對(duì)功率變化進(jìn)行估計(jì)，從而基于任意通信網(wǎng)絡(luò)，導(dǎo)出含功率估計(jì)的分布式控制律。

5、其次，從理論上證明含功率估計(jì)項(xiàng)的分布式控制律的收斂性。最后，設(shè)計(jì)四組仿真算例，分析當(dāng)通信系統(tǒng)中存在大規(guī)模丟包時(shí)微電網(wǎng)的運(yùn)行性能。仿真結(jié)果表明，負(fù)載和環(huán)境同時(shí)變化，并且有較大的丟包概率時(shí)，微電網(wǎng)電壓頻率仍能保持穩(wěn)定，可控DG能夠按其容量大小成比例輸出功率。
　?、蹫閷?duì)提出的分布式控制律進(jìn)行測(cè)試，本文在 MATLAB/Simulink中搭建數(shù)字仿真平臺(tái)。首先，搭建了微型燃?xì)廨啓C(jī)、光伏、風(fēng)機(jī)和儲(chǔ)能系統(tǒng)四種不同類型DG的仿真模型。然后，對(duì)