基于双层有向图的多微网优化协调运行控制

程奕凌; 张腾飞; 吴巨爱; 刘明祥; 刘建; 蔡月明

doi:10.7500/AEPS20220224002

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基于双层有向图的多微网优化协调运行控制

学术研究 | 更新时间：2025-06-16

- 基于双层有向图的多微网优化协调运行控制
- Optimal Coordinated Operation Control for Multi-microgrid Based on Bi-level Directed Graph
- 电力系统自动化 2022年46卷第21期页码：20-29
- 作者机构：
  
  1.南京邮电大学自动化学院、人工智能学院，江苏省南京市 210023
  2.南瑞集团有限公司（国网电力科学研究院有限公司），江苏省南京市 211106
  3.国网江苏省电力有限公司电力科学研究院，江苏省南京市 210013
- 作者简介：
  
  程奕凌(1998—)，男，硕士研究生，主要研究方向：微电网分布式协同控制。E-mail：15365195721@163.com
  张腾飞(1980—)，男，通信作者，博士，教授，博士生导师，主要研究方向：微电网运行与控制技术、智能信息处理。E-mail：tfzhang@126.com
  吴巨爱(1989—)，男，博士，讲师，主要研究方向：电力市场仿真、电力需求侧管理、用户行为的建模与仿真。E-mail：wujuai@njupt.edu.cn
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金资助项目(62073173);江苏省自然科学基金资助项目(BK20191376)
- DOI：10.7500/AEPS20220224002
  中图分类号：
- 收稿：2022-02-24，
  
  修回：2022-05-20，
  
  网络出版：2022-08-08，
  
  纸质出版：2022-11-10
- 稿件说明：
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程奕凌,张腾飞,吴巨爱等.基于双层有向图的多微网优化协调运行控制[J].电力系统自动化,2022,46(21):20-29.

CHENG Yiling,ZHANG Tengfei,WU Juai,et al.Optimal Coordinated Operation Control for Multi-microgrid Based on Bi-level Directed Graph[J].Automation of Electric Power Systems,2022,46(21):20-29.
程奕凌,张腾飞,吴巨爱等.基于双层有向图的多微网优化协调运行控制[J].电力系统自动化,2022,46(21):20-29. DOI： 10.7500/AEPS20220224002.

CHENG Yiling,ZHANG Tengfei,WU Juai,et al.Optimal Coordinated Operation Control for Multi-microgrid Based on Bi-level Directed Graph[J].Automation of Electric Power Systems,2022,46(21):20-29. DOI： 10.7500/AEPS20220224002.

摘要

多微网协调运行是进一步提高分布式电源渗透率的重要方式，但如何同时发挥子微网独立运行能力和子微网间能够提供功率支撑的优势仍是亟待解决的关键问题。基于一致性理论，提出一种多微网优化协调运行控制架构，该架构将多微网系统与双层有向图建立对应关系，利用双层有向图表示的通信网络分别设计分布式控制策略：下层控制利用一致性算法通过信息迭代修正下垂控制参数，实现分布式电源输出电压、频率的二次控制以及功率按比例分配；上层控制用以调节网间功率互济，使多微网系统在不同情况下的运行更加合理。最后，在含有4个微网的多微网仿真模型上进行了算例分析，验证了所提控制策略的有效性。

Abstract

Coordinated operation for multi-microgrid is an important mode to improve the penetration of distributed generators. But how to bring the independent operation capability of sub-microgrid and the advantages of power support between sub-microgrids into full play simultaneously is a key problem

which urgently needs to be addressed. Based on the consistency theory

an optimal coordinated operation control architecture for multi-microgrid is proposed

which establishes the correspondence between the multi-microgrid system and the bi-level directed graph. Further

distributed control strategies can be designed according to the communication network represented by the bi-level directed graph. The lower-level control uses the consensus algorithm to adjust droop control parameters through information iteration

thus realizing the secondary control of the output voltage and frequency

and the proportional distribution of the power for distributed generators. The upper-level control adjusts the mutual power support among sub-microgrids

so that the multi-microgrid system can operate more reasonably under different conditions. Finally

a multi-microgrid simulation model containing four sub-microgrids is built for case analysis and the effectiveness of the proposed control strategies is verified.

关键词

Keywords

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