基于分布式优化的微电网下垂控制

针对多逆变器并联的低压孤岛微电网公共耦合点(PCC)接入不对称负荷引起的三相电压不平衡问题，提出网络化分层协同优化控制方法。基于通信技术和分层控制理论，建立网络化分层控制体系结构，包含本地控制层和分布式二次控制层。本地控制层采用下垂控制和虚拟阻抗，实现有功功率和无功功率分配。在二次控制中，采用动态一致性算法获取全局平均值，调节电压和无功功率的偏差，以实现电压无静差控制和功率的精确分配；结合优化控制策略实现PCC和分布式发电(DG)电压不平衡协同优化补偿控制。该方法不仅能很好地对PCC的电压进行补

考虑到分布式电源的高比例接入，交直流混合微电网的能量管理是分布式电源协调工作的必要手段。针对集中优化的鲁棒性和灵活性不足的缺点，根据交流子系统与直流子系统混联的特点，提出基于一致性算法的协调优化管理系统。该系统以可控单元的成本最低为优化目标，设置微增率为一致性变量，基于“一致性+调整项”算法分配可控单元的功率。下垂控制基于本地信息调整参数，维持系统的稳定性。典型交直流微电网算例仿真结果表明，所提交直流混合微电网一致性优化管理系统能经济分配功率，快速抑制电压与频率波动，具有良好的暂态与稳态性能。

常规下垂控制对线路阻感比具有高度依赖性，难以对线路阻抗常呈阻性或阻感性的低压微电网的电能质量实现有效控制。基于通用下垂控制原理，提出了改进型PQ-fU功率耦合下垂控制方法，并通过结合上层能量优化管理与引入比例复数积分（PCI）电压控制技术，设计了一种改进型PQ-fU多环控制策略。该控制策略不仅在线路呈阻感特性情况下仍能实现对低压微电网电能质量灵活而有效的控制，而且适用于并网／孤岛2种运行模式，可对上层能量管理系统给定的参考指令进行快速跟踪，实现各分布式电源输出功率的合理分配。在MATLAB／Si