本發明公布了一種構建自治型可重構微網群系統的運行控制策略，屬于分布式發電微網技術領域。其針對微網大規模接入的多微網群系統，通過結合分層控制結構采用VSG控制技術整理微網層的外特性，此控制結構用于實現微網群系統的自治；針對含多個微網群的配電系統，提出引入SNOP技術解決復雜系統能量互供互濟和組態重構的問題，避免系統由于不確定性因素過多而引起的波動問題。提出新型的下垂控制策略，僅需要基于局部信息對斜率修正系數進行調整，便可通過SNOP實現分散式控制，簡化其控制結構；其分析多微網群系統的經濟效益問題，通過對配網自律空間計劃運行方案的制定，提出利用SNOP裝置優化微網群自治運行區間提升系統的運行的可靠性和經濟性。

技術領域

本發明屬于分布式發電微網技術領域，特別涉及一種構建自治型可重構微網群系統的運行控制策略。

背景技術

世界經濟的加速增長、城市化進程的快速發展以及人口的增長，造成全球能源需求總量迅速增加；與此同時，煤、石油等化石能源的大量開發與使用，造成了溫室氣體大量排放和環境污染等環境問題日趨突出。為了減少污染，持續發展清潔能源，以清潔能源為主體的分布式能源接入將成為現代電網的一種重要選擇。同時，微網也被認為是集成分布式能源接入配電網的有效方式之一。

能源和主動負荷的大量接入，間歇性、波動性、不確定性激增。這需要快速預測、快速控制；新的“源”和“荷”和傳統的“源”和“荷”之間的差異性很大，前者在空間分布、對外界的變化響應等方面都面臨著亟待解決的問題，這些問題和挑戰給微網、微網群與配電網在時間、空間和控制對象之間的協調創造了條件。微網群作為分布式發電網絡的一個全新概念，立足于微網，將地理位置上毗鄰的微網、分布式發電系統互連，構成一個微網群集系統,通過群內的各個子微網之間的能量調度和互濟，來增強彼此之間的供電可靠性，進一步提高分布式電源的滲透率。

已有研究方法對微網的分層結構和微電源控制層的虛擬同步發電機技術進行了較為深入的剖析，然而對分層結構中微網控制層的虛擬同步發電機技術研究較少，尚存以下關鍵問題需要進一步深入研究：(1)基于分層控制結構的微網中分布式電源的出力存在較大的不確定性，并且負荷的頻繁投切也會造成微網的功率波動，因此研究增大系統慣性,降低電壓和頻率的波動對提高微網供電質量至關重要；(2)微網中光伏電池和蓄電池等非發電機類發電微電源占據很大比例，這使得整個微網的慣量較小，進而微電網的穩定性較弱。雖然如今已有研究將交直流混合微網的分級控制拓展到微網群的控制，但是由于不同微網的控制目標外特性的差異性、分布式發電的不確定性和負荷的波動性等因素影響，實現群集的分散式協調控制還有待研究。

發明內容

本發明的目的是建立一種構建自治型可重構微網群系統的運行控制策略，包括如下步驟：

1)針對微網大規模接入的多微網群系統，通過結合分層控制結構采用VSG控制技術整理微網層的外特性，此控制結構用于實現微網群系統的自治。

2)針對含多個微網群的配電系統，提出引入SNOP技術解決復雜系統能量互供互濟和組態重構的問題，避免系統由于不確定性因素過多而引起的波動問題。提出新型的下垂控制策略，僅需要基于局部信息對斜率修正系數進行調整，便可通過SNOP實現分散式控制，簡化其控制結構。

3)分析多微網群系統的經濟效益問題，通過對配網自律空間計劃運行方案的制定，提出利用SNOP裝置優化微網群自治運行區間提升系統的運行的可靠性和經濟性。

步驟1)首先針對微電網結構和組成成分不同，結合VSG理論構建微網的控制模型，并分析來自分布式能源并網、多種類型負荷所引入的不確定性波動，目的是有效的描述微網的運行特征，完善不同結構微網對微網群的影響，為微網群在配電系統中的可靠運行提供完備的模型結構。

步驟3)首先針對微網群的收益函數，提出系統的網絡拓撲、有功功率、無功功率、運行電壓和支路電流的約束條件；建立系統各節點的電壓幅值、支路饋線間SNOP的開關狀態、SNOP傳輸的有功功率和發出的無功功率等變量與約束條件之間的數學模型，構建微網群系統間的協調調度模型。