申请/专利权人：西安理工大学

申请日：2021-08-31

公开（公告）日：2024-01-23

公开（公告）号：CN113809749B

主分类号：H02J3/06

分类号：H02J3/06;H02J3/46;G06N3/006

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.01.23#授权;2022.01.04#实质审查的生效;2021.12.17#公开

摘要：本发明公开了包含下垂控制DG的MG基于虚拟阻抗的粒子群优化方法，具体按照以下步骤实施：步骤1、以接入下垂控制DG的节点电压参量为粒子，基于包含下垂控制DG的MG稳态潮流计算方法，应用粒子群优化算法得出使MG网损最小的节点电压；步骤2、调节虚拟阻抗，使各个下垂控制DG的输出电压等于粒子群寻优得到的对应节点电压，从而实现MG网损最小的目标。本发明不需要通过改变变压器变比、并联电容器等措施来调节变流器的输出电压，只需在系统中加入合理设计的虚拟阻抗，有效减小MG的网损，提高系统的经济性。

主权项：1.包含下垂控制DG的MG基于虚拟阻抗的粒子群优化方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：步骤1、以接入下垂控制DG的节点电压参量为粒子，基于包含下垂控制DG的MG稳态潮流计算方法，应用粒子群优化算法得出使MG网损最小的节点电压；步骤2、调节虚拟阻抗，使各个下垂控制DG的输出电压等于粒子群寻优得到的对应节点电压，从而实现MG网损最小的目标；所述步骤1具体步骤为：以接入下垂控制DG的节点电压幅值和相角为粒子，其中一个粒子选择为接入下垂控制DG的节点电压幅值和频率，并写出目标函数为MG的网损；应用包含下垂控制DG的MG稳态潮流算法，并依据MG的潮流约束算出MG的稳态潮流；不断更新粒子的位置和速度，并计算对应的稳态潮流，得出使MG网损最小的所有接入下垂控制DG的节点电压；步骤2的具体过程为：依据步骤1使网损最小的MG中各个接入下垂控制DG节点的电压计算出节点对应的输出功率，由输出功率以及下垂控制原理，确定DG的输出电压，调节虚拟阻抗，使节点的电压与DG的电压相等，从而实现MG网损最小；所述步骤1具体按照以下步骤实施：步骤1.1、令MG中各个接入下垂控制DG的节点电压幅值和相角为粒子，其中一个粒子选择节点电压的幅值和频率，优化目标函数MG的网损如下式所示： 式中，Ui和Uj为MG中相连两节点i和j各自的电压，Zij、Rij分别为节点i和j之间的线路阻抗和电阻，ΔP∑为MG的网损；步骤1.2、以粒子的取值为控制量，应用包含下垂控制DG的MG稳态潮流算法，并依据式2所示的MG潮流约束，求解式3所示的MG稳态潮流；首先根据初始数据形成导纳矩阵，求解得到不平衡功率并依据收敛判据求解雅可比矩阵，修正MG节点电压、相角和频率，最终得到稳态时满足约束条件的MG中各个节点的电压，并由此计算出MG的网损；MG稳态潮流中电压和功率的约束如下式所示： 式中，PΣG和QΣG、PΣL和QΣL、ΔPΣ和ΔQΣ分别为所有电源输出的有功和无功，所有负荷吸收的有功和无功以及线路上消耗的总有功和无功，这些有功和无功时刻保持平衡；PGimin、PGimax、QGimin、QGimax、UGimin、UGimax分别是电源Gi输出有功PGi、输出无功QGi、输出电压UGi的上下限；Sij是连接节点i和j的线路上流动的是在功率，Sijmax为其上限值；MG的稳态潮流方程： 将式3中的模块展开如下： 式中ΔPi、ΔQi分别为节点i的有功功率和无功功率的不平衡量；Gij与Bij为线路导纳矩阵的实部与虚部；δij为节点i、j之间的电压相角差；区别与传统电网E、F如下式所示： 式中，m表示变流器节点数，m+1到n为负荷的节点数，mP为有功下垂系数；步骤1.3、不断更新粒子的速度和位置，再次计算MG的稳态潮流和目标函数的全局最优值，并将其适应值与个体极值和全局极值进行比较，找得使目标函数最小的粒子，得到使MG网损最小的各个节点的电压，粒子群算法求解；vi＝vi+c1×rand×pbesti-xi+c2×rand×gbesti-xi10xi＝xi+vi11式中，i＝1,2,...,N，N是粒子总数，vi是粒子速度，xi为粒子当前的位置，rand是介于0,1之间的随机数，pbest、gbest分别为粒子的个体极值和全局极值，c1、c2是学习因子，取值1,4。

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权利要求：

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