交直流微电网群协同互供的电压控制方法与流程

文档序号:29849744发布日期:2022-04-30 06:56阅读:来源:国知局

技术特征:
1.交直流微电网群协同互供的电压控制方法,其特征在于,包括如下步骤:根据多个电压控制方法的优先级建立电压稳定控制优化模型,该模型控制优化目标包括:微电网接入馈线点电压v
i
稳定,ilc功率传输的功率损耗最低,电压稳定控制成本最低;用深度强化学习的算法求解电压稳定控制优化模型,训练得到能够自主决策控制电压稳定并优化控制策略的智能体;将智能体运用到本地控制器和协调控制器中,向智能体输入监测的电网状态量,智能体输出电压稳定控制优化策略,并根据电压稳定控制优化策略对电压进行控制。2.根据权利要求1所述的交直流微电网群协同互供的电压控制方法,其特征在于:多个电压控制方法的优先级如下:(1)优先控制分布式电源的无功输出调压:调节微电网光伏无功q
pv
和风机无功q
wt
;(2)然后控制储能单元调压:调节储能的有功p
ess
和无功q
ess
;(3)然后控制分布式电源的有功输出调压:调节微电网光伏有功出力p
pv
和风机有功出力p
wt
;(4)最后控制交直流负荷减载调压:部分负荷p
load
减载来应对大的难以调节电压波动。3.根据权利要求1所述的交直流微电网群协同互供的电压控制方法,其特征在于:电压稳定控制优化模型的目标函数为:式中,表示n各微电网并网点电压与馈线参考电压的总偏差量,模型中越小,则表示电压越稳定在参考值v
rv
处;表示变流器ilc的功率损耗,其变流功率损耗计算公式为:式中,η是变流效率,p
ref
是变换功率值;电压稳定控制成本函数为:α3(β1c
qpv
+β2c
qwt
+β3c
pess
+β4c
qess
+β5c
pwt
+β6c
ppv
+β7c
load
)(3)其中,c
qpv
是光伏无功调节成本,c
qwt
是风机无功调节成本,c
pess
是储能有功调节成本,c
qess
是储能无功调节成本,c
ppv
是光伏有功调节成本,c
pwt
是风机有功调节成本,c
load
是负荷调节成本;α1、α2、α3分别表示并网点电压稳定、ilc功率损耗、电压稳定成本三个优化目标的权重系数,α1>α2>α3;β1、β2、β3、β4、β5、β6、β7分别是光伏无功、风机无功、储能有功、储能无功、风机有功、光伏有功和负载各自参与调压的成本函数的权重系数,该权重系数满足β1=β2<β3=β4<β5=β6<β7;光伏的无功调节成本模型为:c
qpv
=γ
pv
δq
pv
(4)其中q
pv
是光伏无功输出,γ
pv
是光伏管理运行成本系数;
光伏的有功调节成本模型为:c
ppv
=γ
pv
δp
pv

pv
δp
pv
(5)式中p
pv
是光伏有功输出,γ
pv
是光伏管理运行成本系数,λ
pv
是光伏的弃光惩罚因数;风机的无功调节成本模型为:c
qwt
=γ
wt
δq
wt
(6)其中q
wt
是风机无功输出,γ
wt
是风机管理运行成本系数;风机的有功调节成本模型为:c
pwt
=γ
wt
δp
wt

wt
δp
wt
(7)其中p
wt
是风机功输出,γ
wt
是风机管理运行成本系数,λ
wt
是风机的弃风惩罚因数;储能单元的有功调节的成本模型为:c
pess
=(γ
es.om

z
)δp
ess
(8)式中p
ess
是储能单元有功变动,γ
es.om
是管理维护成本系数,γ
z
是折旧成本系数;储能单元的无功调节的成本模型为:c
qess
=(γ
es.om

z
)δq
ess
(9)式中q
ess
是储能单元有功变动,γ
es.om
是管理维护成本系数,γ
z
折旧成本系数;上述电压稳定控制优化模型的约束为:上述约束中:(10)是风机有功功率/无功功率输出的范围约束;(11)是光伏有功功率/无功功率输出的范围约束;(12)是储能系统充放电功率范围约束;(13)是储能系统无功调节能力约束;(14)和(15)是储能系统的荷电状态约束,其中δ是储能转换效率,r
es
是储能单元总容量;(16)是负载减载量约束,p
load.s.max
是容许最大减载量;(17)是ilc变流器变流功率范围约束。4.根据权利要求1所述的交直流微电网群协同互供的电压控制方法,其特征在于:采用多智能体深度确定性策略梯度算法求解电压稳定控制优化模型,该算法模型包括:多个智能体动作网络actor,多个评估actor的评价网络critic;其中,actor网络输入为环境的状态s,输出为智能体的动作a;critic网络的输入包括智能体的动作前状态s、动作后状态s'、
所有智能体的动作集合a、奖励r,输出为智能体的q值。5.根据权利要求4所述的交直流微电网群协同互供的电压控制方法,其特征在于:用θ=[θ1,


n
]表示n个智能体的策略参数,π=[π1,


n
]表示n个智能体的策略;第i个智能体的累计期望奖励为:由累计期望奖励可求确定性策略梯度为:式中,其中o
i
表示第i个智能体的观测,表示第i个智能体集中式的状态-动作函数;集中式critic的更新方法为:式中,表示目标网络。6.根据权利要求5所述的交直流微电网群协同互供的电压控制方法,其特征在于:定义actor的状态空间s:式中,i是交流微电网个数,j是直流微电网个数,状态量依次为:t时刻的微电网并网点电压、交直流母线电压、ilc变流器变流功率、风机无功功率、风机有功功率、光伏无功功率、光伏有功功率、储能单元soc,负载状态;定义actor的动作空间a:式中,i是交流微电网个数,j是直流微电网个数,动作依次为t时刻:交流微电网风机无功功率、直流微电网光伏无功功率、储能单元有功功率、储能单元无功功率,风机有功功率,光伏有功功率,负载减载量;定义动作奖励r:式中,r1是电压不稳定惩罚,电压稳定范围是0.95~1.05倍于标准值;r2是变流器损耗惩罚;r3是电压稳定控制成本,奖励为负表示控制成本越高,奖励越小;考虑到电压不稳定惩罚、变流器损耗惩罚、控制成本优化的重要性,α1>>α2>α3。

技术总结
本发明公开了一种交直流微电网群协同互供的电压控制方法,包括如下步骤:根据多个电压控制方法的优先级建立电压稳定控制优化模型,该模型控制优化目标包括:微电网接入馈线点电压V


技术研发人员:高强 周洪青 王天群 朱逸芝 王海龙 黄堃 付明
受保护的技术使用者:国电南瑞科技股份有限公司
技术研发日:2021.11.30
技术公布日:2022/4/29
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