考虑移动式储能均衡的微电网群分布式动态协同控制策略

楼冠男; 秦琦; 顾伟; 赵波; 陈哲; 洪吟秋

doi:10.7500/AEPS20230306001

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考虑移动式储能均衡的微电网群分布式动态协同控制策略

学术研究 | 更新时间：2025-06-16

- 考虑移动式储能均衡的微电网群分布式动态协同控制策略
- Distributed Dynamic Cooperative Control Strategy for Microgrid Clusters Considering Equalization of Mobile Energy Storage
- 电力系统自动化 2023年47卷第19期页码：74-85
- 作者机构：
  
  1.东南大学电气工程学院，江苏省南京市 210096
  2.国网浙江省电力有限公司电力科学研究院，浙江省杭州市 310014
  3.国网宜兴市供电公司，江苏省宜兴市 214200
- 作者简介：
  
  楼冠男(1986—)，女，通信作者，博士，副研究员，博士生导师，主要研究方向：微电网建模及运行控制、分布式新能源接入配电网运行。E-mail：bingzhi0828@163.com
  秦琦(1998—)，男，硕士研究生，主要研究方向：微电网运行控制。E-mail：220213112@seu.edu.cn
  顾伟(1981—)，男，博士，教授，博士生导师，主要研究方向：电力系统仿真、分布式发电与微网、综合能源系统。E-mail：wgu@seu.edu.cn
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金资助项目(52007031);江苏省自然科学基金资助项目(BK2020040)
- DOI：10.7500/AEPS20230306001
  中图分类号：
- 收稿：2023-03-06，
  
  修回：2023-07-05，
  
  网络出版：2023-08-15，
  
  纸质出版：2023-10-10
- 稿件说明：
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楼冠男,秦琦,顾伟等.考虑移动式储能均衡的微电网群分布式动态协同控制策略[J].电力系统自动化,2023,47(19):74-85.

LOU Guannan,QIN Qi,GU Wei,et al.Distributed Dynamic Cooperative Control Strategy for Microgrid Clusters Considering Equalization of Mobile Energy Storage[J].Automation of Electric Power Systems,2023,47(19):74-85.
楼冠男,秦琦,顾伟等.考虑移动式储能均衡的微电网群分布式动态协同控制策略[J].电力系统自动化,2023,47(19):74-85. DOI： 10.7500/AEPS20230306001.

LOU Guannan,QIN Qi,GU Wei,et al.Distributed Dynamic Cooperative Control Strategy for Microgrid Clusters Considering Equalization of Mobile Energy Storage[J].Automation of Electric Power Systems,2023,47(19):74-85. DOI： 10.7500/AEPS20230306001.

摘要

微电网群是促进源网荷储互动、新能源高效利用的重要方式，故障发生时可通过拓扑重构或移动式储能接入维持系统电压频率稳定，保证重要负荷持续、可靠供电。然而，常规分布式一致性策略收敛性能受通信拓扑影响显著，难以适应微电网群故障下的应急控制需求。针对上述问题，提出一种考虑移动式储能应急接入的微电网群动态协同控制策略。一方面，基于动态收敛算法设计兼顾收敛速度和收敛稳定性的分布式协同控制器，实现电源间功率均分和储能荷电状态均衡；另一方面，基于本地量测信息实现系统频率/关键母线电压二次调节恢复，并通过预同步和供需功率转移保证移动式储能平滑投切。在此基础上，进一步引入事件触发机制以降低分布式控制器通信成本。最后，通过仿真算例验证了所提控制策略的有效性。

Abstract

Microgrid cluster is an important way to promote source-grid-load-storage interaction and efficient utilization of renewable energy. When a fault occurrs

topology reconfiguration or mobile energy storage integration can be used to maintain system voltage and frequency stability and ensure continuous and reliable power supply for critical loads. However

the convergence performance of the conventional distributed consensus control strategy is significantly affected by the communication topology

which cannot meet the emergency control requirements in the case of microgrid cluster failure. To address the above problems

a dynamic cooperative control strategy for microgrid clusters considering the emergency integration of mobile energy storage is proposed. On the one hand

a distributed cooperative controller is designed based on the dynamic consensus algorithm that takes into account the convergence speed and convergence stability to achieve the power sharing among sources and the state of charge equalization among mobile energy storage systems. On the other hand

the secondary regulation recovery of system frequency/critical bus voltage is achieved based on the local measurement information

and the smooth switching of mobile energy storage is ensured by pre-synchronization and supply-demand power transfer. On this basis

the corresponding event-triggered mechanism is further introduced to reduce the communication cost generated by distributed controllers. Finally

the effectiveness of the proposed control strategy is verified by simulation examples.

关键词

Keywords

references

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