考虑通信状态变化的直流微电网分布式事件驱动优化调度

赵海祺; 卢开诚; 董树锋; 葛明阳

doi:10.7500/AEPS20230418004

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考虑通信状态变化的直流微电网分布式事件驱动优化调度

学术研究 | 更新时间：2025-06-16

- 考虑通信状态变化的直流微电网分布式事件驱动优化调度
- Distributed Event-triggered Optimal Scheduling for DC Microgrids Considering Communication Status Change
- 电力系统自动化 2023年47卷第20期页码：33-41
- 作者机构：
  
  1.浙江大学电气工程学院，浙江省杭州市 310027
  2.浙江大学工程师学院，浙江省杭州市 310015
- 作者简介：
  
  赵海祺(1999—)，男，硕士研究生，主要研究方向：微电网能量管理与控制技术。E-mail：zhaohaiqi@zju.edu.cn
  卢开诚(1996—)，男，博士研究生，主要研究方向：微电网控制策略与事件驱动控制。E-mail：lukaicheng@zju.edu.cn
  董树锋(1982—)，男，通信作者，博士，副教授，博士生导师，主要研究方向：电力系统状态估计、有源配电网分析。E-mail：dongshufeng@zju.edu.cn
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金资助项目(52077193)
- DOI：10.7500/AEPS20230418004
  中图分类号：
- 收稿：2023-04-18，
  
  修回：2023-08-18，
  
  网络出版：2023-09-26，
  
  纸质出版：2023-10-25
- 稿件说明：
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赵海祺,卢开诚,董树锋等.考虑通信状态变化的直流微电网分布式事件驱动优化调度[J].电力系统自动化,2023,47(20):33-41.

ZHAO Haiqi,LU Kaicheng,DONG Shufeng,et al.Distributed Event-triggered Optimal Scheduling for DC Microgrids Considering Communication Status Change[J].Automation of Electric Power Systems,2023,47(20):33-41.
赵海祺,卢开诚,董树锋等.考虑通信状态变化的直流微电网分布式事件驱动优化调度[J].电力系统自动化,2023,47(20):33-41. DOI： 10.7500/AEPS20230418004.

ZHAO Haiqi,LU Kaicheng,DONG Shufeng,et al.Distributed Event-triggered Optimal Scheduling for DC Microgrids Considering Communication Status Change[J].Automation of Electric Power Systems,2023,47(20):33-41. DOI： 10.7500/AEPS20230418004.

摘要

在复杂的通信条件下，若微电网中分布式控制器无法实时监控与相邻控制器的通信状态，则会导致系统控制失稳。为解决该问题，提出一种微电网分布式控制算法。首先，基于一致性原理设计算法，以各节点分布式电源的增量成本作为一致性变量，实现微电网运行经济性最优，并考虑到直流微电网运行实际，降低了算法设计的复杂性。其次，提出一种设备运行模式自切换机制以改进分布式控制算法，分布式控制器可以根据与相邻节点分布式控制器的通信状态调整节点分布式电源的运行模式。然后，引入事件驱动控制技术，通过设计事件驱动条件降低控制过程中的通信频次，减少分布式控制器的能量损耗。最后，通过算例分析验证了所提微电网分布式事件驱动控制算法可以实现系统的经济调度，相较于下垂控制，可以实现设备在额定运行电压上下更小的波动，相较于未改进的分布式控制方法，可以根据通信状态自动调节运行模式，防止系统控制失稳。

Abstract

Under complex communication conditions

if the distributed controller in the microgrid cannot monitor the communication status with adjacent controllers in real time

it will cause system control instability. To address this problem

a distributed control algorithm for the microgrid is proposed. Firstly

the algorithm is designed based on the consistency principle

and the incremental cost of the distributed generator at each node is used as a consensus variable to achieve the optimal economic operation of the microgrid. The algorithm considers the practical operation of DC microgrids

thereby reducing the complexity of the algorithm design. Secondly

a self-switching mechanism for equipment operation modes is proposed to improve the distributed control algorithm. The distributed controller can adjust the operation mode of node distributed generators according to the communication status with adjacent node distributed controllers. Then

the event-triggered control technology is adopted to reduce the communication frequency during the control by designing event-triggered conditions and saving the energy of distributed controllers. Finally

through case analysis

it is verified that the proposed distributed event-triggered control algorithm for microgrids can achieve economic scheduling. Compared with the droop control

the proposed control algorithm can achieve smaller fluctuations around rated operation voltage for equipment. Compared with unimproved distributed control methods

the proposed control algorithm can automatically adjust operation modes according to the communication status and prevent the system control instability.

关键词

Keywords

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