下垂控制系數(shù)優(yōu)化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明專利涉及微電網(wǎng)控制系統(tǒng)系統(tǒng)和智能控制領(lǐng)域，主要針對微電網(wǎng)中下垂控 制的下垂系數(shù)優(yōu)化問題來設(shè)計。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著微電網(wǎng)成為一些發(fā)達(dá)國家解決電力系統(tǒng)眾多問題的一個重要輔助手段，微電 網(wǎng)無論是并網(wǎng)運行還是獨立運行，在維持電壓幅值和頻率穩(wěn)定的同時實現(xiàn)功率的快速準(zhǔn)確 分配，以及在模式切換過程中保證擾動振蕩在可接受的范圍之內(nèi)，是微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制問題 的難點和重點，即微電網(wǎng)的協(xié)調(diào)控制問題就變得尤為重要。
[0003] 根據(jù)即插即用與"對等"的控制思想和設(shè)計理念提出的電壓幅值和頻率下垂控制， 使DG(分布式電源）只需要檢測接入點的信息，通過調(diào)整自身輸出電壓的頻率和幅值來控 制輸出的有功和無功功率，無需通訊環(huán)節(jié)，具有較高的可靠性和靈活性。但是微電網(wǎng)小信號 動態(tài)模型只能得到控制參數(shù)的大概范圍，而不能得到看至參數(shù)的最優(yōu)值，所以對于下垂控 制系數(shù)優(yōu)化亟待提出一種有效的優(yōu)化方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種下垂控制系數(shù)優(yōu)化方法，能夠得到下垂控制系數(shù)的最 優(yōu)值。
[0005] 為解決上述問題，本發(fā)明提供一種下垂控制系數(shù)優(yōu)化方法，包括：
[0006] 建立微電網(wǎng)控制模型；
[0007] 建立所述微電網(wǎng)控制模型的小信號動態(tài)模型，根據(jù)所述小信號動態(tài)模型得到下垂 控制系數(shù)的取值范圍；
[0008] 以微電網(wǎng)四種運行模式下實際輸出值與參考值之間的誤差作為控制目標(biāo)，建立微 電網(wǎng)四種運行模式下的控制目標(biāo)函數(shù)；
[0009] 使用PSO-IHS混合算法對所述控制目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，其中，以下垂控制系數(shù)為 優(yōu)化變量，最終得到下垂控制系數(shù)的最優(yōu)值。
[0010] 進(jìn)一步的，在上述方法中，建立微電網(wǎng)控制模型，包括：
[0011] 采用下垂控制、電壓電流雙環(huán)控制微電網(wǎng)中分布式電源逆變器的方式建立微電網(wǎng) 控制模型。
[0012] 進(jìn)一步的，在上述方法中，根據(jù)所述小信號動態(tài)模型得到下垂控制系數(shù)的取值范 圍，包括：
[0013] 根據(jù)所述小信號動態(tài)模型并使用特征值和靈敏度法得到下垂控制系數(shù)的取值范 圍。
[0014] 進(jìn)一步的，在上述方法中，以微電網(wǎng)四種運行模式下實際輸出值與參考值之間的 誤差作為控制目標(biāo)，建立微電網(wǎng)四種運行模式下的控制目標(biāo)函數(shù)，包括：
[0015] 以微電網(wǎng)并網(wǎng)運行模式、并網(wǎng)與孤島運行模式的切換、孤島運行模式、重新并網(wǎng)四 種運行模式下的有功功率、無功功率、電壓幅值、頻率的額定值與實際值之間的誤差作為控 制目標(biāo)，建立微電網(wǎng)四種模式下的控制目標(biāo)函數(shù)。
[0016] 進(jìn)一步的，在上述方法中，使用PSO-IHS混合算法對所述控制目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行優(yōu)化， 包括：
[0017] 步驟S41，初始化PSO-IHS算法的基本參數(shù)，包括和聲記憶庫的大小HMS、迭代次數(shù) NI和每迭代一次產(chǎn)生的新解個數(shù)M;
[0018] 步驟S42,用粒子群算法迭代生成初始和聲記憶庫HM;
[0019] 步驟S43,令m= 1，當(dāng)前迭代次數(shù)為1 ;
[0020] 步驟S44,使用產(chǎn)生新解的三種方法生成新的解向量；
[0021] 步驟S45,令m=m+1 ;
[0022] 步驟S46,判斷m是否小于M，若是，轉(zhuǎn)到步驟S44,若否，轉(zhuǎn)到步驟47 ;
[0023]步驟S47，在HMS+M個解向量中選取HMS個最優(yōu)值更新HM;
[0024] 步驟S48,判斷當(dāng)前迭代次數(shù)是否等于NI，若是迭代停止，輸出HM中的最優(yōu)值，若 否，當(dāng)前迭代次數(shù)加1后轉(zhuǎn)到步驟S43。
[0025] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明是在微電網(wǎng)控制模型和小信號動態(tài)模型的基礎(chǔ)上，使用 智能控制算法PSO-IHS(粒子群和聲搜索算法的混合算法）來實現(xiàn)的。PSO-IHS混合算法 能夠有效跳出局部最優(yōu)，快速尋找全局最優(yōu)值，且該方法的魯棒性較強。本發(fā)明專利采用 PSO-IHS(粒子群和聲搜索算法的混合算法）混合算法優(yōu)化，能夠得到下垂控制系數(shù)的最優(yōu) 值，是一種有效的下垂控制系數(shù)優(yōu)化方法，使微電網(wǎng)更加穩(wěn)定、高效運行。
【附圖說明】
[0026] 圖1是本發(fā)明一實施例的下垂控制系數(shù)優(yōu)化方法的流程圖；
[0027] 圖2是本發(fā)明一優(yōu)選的實施例的下垂控制系數(shù)優(yōu)化方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0028] 為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實 施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0029] 如圖1所示，本發(fā)明提供一種下垂控制系數(shù)優(yōu)化方法，包括：
[0030]步驟S1，建立微電網(wǎng)控制模型，優(yōu)選的，可采用下垂控制、電壓電流雙環(huán)控制微電 網(wǎng)中分布式電源逆變器的方式建立微電網(wǎng)控制模型，以便實現(xiàn)功率的快速準(zhǔn)確分配；
[0031] 步驟S2,建立所述微電網(wǎng)控制模型的小信號動態(tài)模型，根據(jù)所述小信號動態(tài)模型 得到下垂控制系數(shù)的取值范圍；優(yōu)選的，可根據(jù)所述小信號動態(tài)模型并使用特征值和靈敏 度法得到下垂控制系數(shù)的取值范圍；
[0032] 步驟S3,以微電網(wǎng)四種運行模式下的實際輸出值與參考值之間的誤差作為控制目 標(biāo)，建立微電網(wǎng)四種運行模式下的控制目標(biāo)函數(shù)，優(yōu)選的，可以微電網(wǎng)并網(wǎng)運行模式（yl)、 并網(wǎng)預(yù)孤島運行模式的切換（y2)、孤島運行模式（y3)、重新并網(wǎng)（y4)四種運行模式下的有 功功率、無功功率、電壓幅值、頻率的額定值與實際值之間的誤差作為控制目標(biāo)，建立微電 網(wǎng)四種模式下的控制目標(biāo)函數(shù)；
[0033] 步驟S4,使用PSO-IHS混合算法對所述控制目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，其中，以下垂控制 系數(shù)的取值范圍為優(yōu)化變量，最終得到下垂控制系數(shù)的最優(yōu)值。具體的，如圖1所示，微電 網(wǎng)控制模型采用功率下垂控制、電壓電流雙環(huán)控制，然后建立微電網(wǎng)控制模型的小信號動 態(tài)模型，在動態(tài)模型的基礎(chǔ)上采用特征值法和靈敏度法得到下垂控制系數(shù)的取值范圍；然 后以微電網(wǎng)并網(wǎng)運行模式（yl)、并網(wǎng)預(yù)孤島運行模式的切換（y2)、孤島運行模式（y3)、重 新并網(wǎng)（y4)四種運行模式下的有功功率、無功功率、電壓幅值、頻率的額定值與實際值之 間的誤差作為控制目標(biāo)，建立微電網(wǎng)控制目標(biāo)函數(shù)；最后再采用PSO-IHS混合算法來優(yōu)化 控制目標(biāo)函數(shù)，得到下垂控制系數(shù)的最優(yōu)值。
[0034] 如圖2所示，本發(fā)明的下垂控制系數(shù)優(yōu)化方法一優(yōu)選的實施例中，步驟S4,使用 PSO-IHS混合算法對所述控制目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，包括：
[0035] 步驟S41，