一种基于灵敏度矩阵的低压微网二次电压控制方法   0    0

本发明公开了一种基于节点电压‑有功功率灵敏度矩阵的低压微网二次电压控制方法，首次将DG输出有功功率解析成母线电压的函数，构建了有功功率‑母线电压灵敏度矩阵。在灵敏度矩阵中选择PCC母线电压对各DG有功功率灵敏度最大的DG进行调压，根据电压偏差及灵敏度计算其功率调整量预估值；在此基础上考虑DG容量及其它约束条件，生成DG调节功率参考值。DG控制器接收二次调压指令后，将其输出的有功功率调整至参考值。在系统资源充足的情况下，可将PCC母线电压精确控制在目标值，并将其它母线电压控制在允许范围内。本发明依据灵敏度选择最有效DG进行调压，针对性更强、调压效果更好；且可减小总调节功率，提高微网运行的经济性。

1.一种基于灵敏度矩阵的低压微网二次电压控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：建立低压微网系统的数学模型；
步骤2：进行电压偏差判断：计算PCC母线电压偏差，如果其母线电压偏差小于门槛值，则不启动二次电压调整；否则启动二次电压调整程序；
步骤3：在节点电压-有功功率灵敏度矩阵J-1中选择灵敏度最大的DG，计算其功率调整量预估值；
步骤4：根据DG功率预估值、DG容量及其它约束条件，计算DG在二次调压中的功率参考值；
步骤5：将各功率参考值发送给DG控制器，DG控制器将自身输出的有功功率调整至指令值；更新当前灵敏度矩阵，重复(2)～(4)的过程，当DG容量充足时可将PCC电压恢复至额定值，实现无差调节；
被选定DG的功率调整量为：
其中，k为DG母线电压对节点功率的灵敏度。

2.如权利要求1所述的基于灵敏度矩阵的低压微网二次电压控制方法，其特征在于，所述DG母线电压对节点功率的灵敏度通过如下步骤获得：
④母线电压-有功功率的灵敏度计算;
由节点功率平衡特性可知，DG输出功率等于其母线负荷吸收的功率与注入到线路功率之和，即
式中，Pi为DG的输出功率，PL,i为母线i的负荷功率，Pij为DG的输出功率流入到线路i-j的部分; 线路i-j的功率可进一步表示为
Pij＝ViVj(Gij cosθij+Bij sinθij)                  (3)
式中，Vi、Vj为母线i、j的电压幅值，θij为相角差，正常情况下θij≈0；Gij、Bij为线路电导和电纳; 节点i的负荷功率可表示为
其中，负荷的有功功率分量为
根据式(2)计算节点电压变化对节点注入功率的影响，即：
将式(3)、(5)代入式(6)，可得
式(7)适用任何阻感比的网络，具有通用性；
进一步考虑低压微网交流线路的高阻感比特性，那么式(7)可近似成
将式(8)改写为矩阵形式，有：
上式为有功功率-电压灵敏度矩阵，其物理含义为单位母线电压变化引起的有功功率的增量，该矩阵各元素可以解析表达；
对J其求逆可得母线电压-有功功率灵敏度矩阵：
J-1矩阵各元素即为各母线电压对不同DG输出有功功率的灵敏度，其中包括PCC母线电压对DG有功功率的灵敏度。