一种具备事件触发机制的直流微电网分布式二次控制方法

本发明涉及微电网分布式二次控制，尤其涉及一种具备事件触发机制的直流微电网分布式二次控制方法。

背景技术：

1、近年来，如风电、光伏等分布式电源(distributed generators,即dgs)和各种储能单元渗透到现有的电力系统中以解决能源紧缺的问题，微电网作为一种包含分布式电源、储能单元和负载的小型电力系统受到广泛关注。直流微电网运行的两个控制目标包括电流的精确分配和将直流母线电压调节至标称值，为实现这两个控制目标，往往引入分布式二次控制。

2、但传统的分布式二次控制策略需要连续的通信，会造成较大的通信负担和计算负担，因此需要对分布式二次控制策略进行改进。通过使用事件触发控制策略可以使原本连续的通信方式变为离散的通信方式，在分布式二次控制中引入事件触发控制策略可保证在不影响系统稳定运行的情况下减小通信冗余，提升微电网系统的经济性和可靠性。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种具备事件触发机制的直流微电网分布式二次控制方法，实现直流微电网的分布式二次控制。

2、为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种具备事件触发机制的直流微电网分布式二次控制方法，包括以下步骤：

3、步骤1：设计直流微电网系统的两次控制策略；

4、步骤1.1：设计直流微电网系统的一次控制策略，如下公式所示：

5、

6、式中，vb表示一次控制作用下的直流母线电压，v*表示标称电压，ri表示第i个分布式电源所对应的线路阻抗，di和表示直流微电网系统中第i个分布式电源所对应的下垂增益和输出电流；

7、步骤1.2：设计直流微电网系统的分布式二次控制策略，如下公式所示：

8、

9、式中，v′b表示二次控制作用下的直流母线电压，ηi表示针对第i个分布式电源的二次控制信号，用来消除由下垂增益带来的电压偏差，如下公式所示：

10、

11、式中，表示第i个分布式电源输出端的平均电压与标称电压的差值经过积分作用后得到的电压补偿项，表示将比例电流差值经过积分调节后得到的电压补偿项，如下公式所示：

12、

13、

14、其中，kv和ki分别表示平均电压调节和比例电流调节的积分系数，t表示时间，viavg表示第i个分布式电源输出端的平均电压，由平均电压观测器产生，如下公式所示：

15、

16、式中，vio表示第i个分布式电源的输出电压，ni表示第i个分布式电源的邻域集合，dj、表示直流微电网系统中第j个分布式电源所对应的下垂增益和输出电流，aij表示微电网系统所构成无向图的邻接矩阵中的元素；

17、步骤2：分别设计微电网系统中各分布式电源输出端平均电压和电流所对应的事件触发机制；

18、步骤2.1：设计微电网系统中各分布式电源输出端平均电压所对应的事件触发条件，如下公式所示：

19、

20、式中，表示第i个分布式电源所对应的平均电压的第k次触发的时间，表示平均电压所对应的事件触发函数，如下公式所示：

21、

22、式中，θv，ζiv(t)为辅助变量，没有物理含义，如下公式所示：

23、

24、

25、

26、

27、式中，代表viavg经过事件触发后的值，如下公式所示：

28、

29、步骤2.2：设计直流微电网系统中各分布式电源所对应的输出电流所对应的事件触发条件，如下公式所示：

30、

31、式中，表示第i个分布式电源所对应的电流的第k次触发的时间，表示输出电流所对应的事件触发函数，如下公式所示：

32、

33、式中，θi，ζii(t)均为辅助变量，没有物理含义，如下公式所示：

34、

35、

36、

37、

38、

39、式中，表示经过事件触发后的值；

40、步骤3：利用lyapunov函数验证经事件触发后的直流微电网系统的稳定性，并验证该事件触发机制不存在zeno现象。

41、采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明提供的一种具备事件触发机制的直流微电网分布式二次控制方法，通过引入事件触发控制，在保证系统能稳定运行的基础上，兼顾了孤岛直流微电网的两个控制目标。与传统的分布式二次控制策略连续的通信方式相比，大大减小了通信冗余，提高了微电网系统的经济性。同时，当负载发生切换或备用电源插拔时，该控制策略也能保证系统的稳定运行。

技术特征：

1.一种具备事件触发机制的直流微电网分布式二次控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种具备事件触发机制的直流微电网分布式二次控制方法，其特征在于：所述步骤1设计的直流微电网系统的一次控制策略，如下公式所示：

3.根据权利要求3所述的一种具备事件触发机制的直流微电网分布式二次控制方法，其特征在于：所述步骤1设计的直流微电网系统的分布式二次控制策略，如下公式所示：

4.根据权利要求3所述的一种具备事件触发机制的直流微电网分布式二次控制方法，其特征在于：所述步骤2设计的微电网系统中各分布式电源输出端平均电压所对应的事件触发条件，如下公式所示：

5.根据权利要求4所述的一种具备事件触发机制的直流微电网分布式二次控制方法，其特征在于：所述步骤2设计的直流微电网系统中各分布式电源所对应的输出电流所对应的事件触发条件，如下公式所示：

6.根据权利要求2-5任一项所述的一种具备事件触发机制的直流微电网分布式二次控制方法，其特征在于：所述步骤3利用lyapunov函数验证经事件触发后的直流微电网系统的稳定性，并验证该事件触发机制不存在zeno现象。

技术总结本发明提供一种具备事件触发机制的直流微电网分布式二次控制方法，涉及微电网分布式二次控制技术领域。该方法首先设计直流微电网系统的两次控制策略，然后分别设计微电网系统中各分布式电源输出端平均电压和电流所对应的事件触发机制；最后利用Lyapunov函数验证经事件触发后的直流微电网系统的稳定性，并验证该事件触发机制不存在Zeno现象。该方法通过引入事件触发控制，在保证系统能稳定运行的基础上，兼顾了孤岛直流微电网的两个控制目标。技术研发人员：孟范伟,邰源政,曹广雨,王宇轩受保护的技术使用者：东北大学秦皇岛分校技术研发日：技术公布日：2024/7/29