41、微电网分布式控制的实时实现研究

微电网分布式控制的实时实现研究

1. 引言

微电网（MG）的概念自十年前提出以来已广为人知。自主微电网的控制是近年来研究的关键领域。本文提出了一种用于自主微电网系统的多级控制方案，其中初级和次级控制器均以分布式方式实现，为每个发电单元提供独立的次级控制。次级控制器基于平均算法，并运用网络控制的概念进行操作。

实时数字仿真器（RTDS）专为电力系统实时暂态电磁仿真而设计，它能实现准确、可靠且经济高效的电力系统研究。由于采用分布式并行处理，RTDS的计算速度快，还支持硬件在环仿真。它可用于研究干扰对电力系统设备和输电网络的影响，以防止系统停电或完全故障，也可用于系统分析研究以及对操作人员、工程师和学生的教育与培训，提高了仿真精度。

2. 实时数字仿真器（RTDS）

RTDS由曼尼托巴高压直流研究中心于20世纪80年代开发，是一种全数字的实时电力系统仿真器，用于对保护、电力电子和控制设备进行闭环测试。它通常借助并行运行的数字信号处理器，在实时环境中以约50μs的时间步长对电力系统进行仿真。对于时间步长小至1.4 - 2.5μs（即开关频率较高）的电力电子设备，也能进行足够准确的仿真。此外，它还能将真实设备纳入闭环仿真环境。RTDS以连续持续的实时方式工作，意味着可以快速求解代表任何电力系统或网络的方程，同时产生输出条件。由于求解器是实时的，它可连接到电力系统组件进行调优。

3. RTDS硬件描述

RTDS旨在求解由Herman Dommel博士开发的电磁暂态仿真算法，具有定制的并行处理架构。它由标准的19英寸机架组成，每个机架可容纳18个处理元件（PE）卡、1个机架间通信（IRC）卡和1个工作站接口卡（WIC）。通信卡