基于一致性算法的城市微网群分层协同控制.pdfVIP

第46 卷 第17 期 2022 年9 月10 日 Vol.46No.17 Sept.10，2022 DOI：10.7500/AEPS20220228007 基于一致性算法的城市微网群分层协同控制 刘鑫蕊，张明超，王 睿，孙秋野 （东北大学信息科学与工程学院，辽宁省沈阳市 110819） 摘要：作为城市供电系统的重要组成部分，由清洁能源组成的集群式微网有力支撑了低碳、安全、 高效能源系统的构建。针对城市孤岛型微网群系统，提出了微网群分层控制方法。其中，顶层控制 采用一致性算法得到蓄电池负载率，并提高了荷电状态(SOC)的收敛速度，减少了微网群系统由于 SOC偏离正常工作范围而导致工作模式切换的次数并且降低了功率调节成本；底层控制结合顶层 控制得到的负载率与本地SOC求解得到各可控单元的调节功率。针对蓄电池SOC测量不准确的 情况，提出了SOC校正策略，进而保证微网群系统的稳定运行。最后，通过仿真和实验验证表明， 所提方法能够有效解决微网群系统的实时功率分配问题。 关键词：微网（微电网）；孤岛型微网群；分层控制；一致性算法；功率调节 0 引言 多微网系统的稳定性。 ［13］ 近年来，分布式控制架构 和多智能体一致性 微网（microgrid，MG）由风电机组和光伏等分 ［14］ ［1］ 算法被广泛应用于交直流混合微网群控制 、优化 布式电源、蓄电池、负载和其他发用电设备组成 。 ［15］ ［16］ ［17］ ［2］ 调度运行 、功率分配 、多微网协调控制 、多光 单一微网的供电质量和稳定性较差 ，当分布式电 ［18］ 伏分布式协调控制等领域 。与集中控制相比，基 源或负载的功率波动时，可能会破坏整个微网的稳 ［3］ 于一致性算法的微网群分布式控制降低了对通信系 定性 ，故延伸出微网群（microgridcluster，MGC） ［19］ 统的要求 。文献［20］提出一种基于一致性算法、 的概念。通过适当的控制策略，可使能量在各子网 ［4］ 以经济性为目标的微网群分层控制策略，但在上层 之间有序流动 ，从而提高系统的稳定性和供电质 ［5］ 功率分配过程中未考虑蓄电池SOC变化导致工作 量 。由于城市内各微网间地理距离较小，且负荷 模式的切换，仅将其作为约束条件进行优化，影响了 分布密集、负荷投切较频繁，建设城市微网群供电系 系统的稳定性和经济性。文献［21］提出一种基于 统可充分利用微网间信息传递、能量互济互补和降 一致性算法的功率分配策略，优化了微网群的运行 碳环保，具有较好的现实意义。 ［6］ 成本，但未讨论蓄电池的SOC差异给微网群带来的 现有微网控制策略多为分层控制 。