22、基于固定时间信息检测的低压自治微电网二次控制策略

基于固定时间信息检测的低压自治微电网二次控制策略

1. 引言

低压微电网（MG）是新一代电力系统的基本组成部分，包含多个分布式发电机（DG）、储能单元和敏感可控负载。其并网和离网运行模式使其在自然灾害和电网维护期间更具弹性和自给自足能力。为控制这样复杂的系统，近年来广泛采用分层控制策略，包括一次（下垂）控制、二次（从集中式到分布式控制）和三次（潮流调节）控制。

现有文献中有多种二次控制策略，用于恢复一次控制导致的电压和频率偏差。传统下垂方法假设线路主要为感性，但在高 R/X 线路阻抗下设计下垂控制时，传统下垂会出现严重的功率控制和耦合问题，降低系统稳定性。本文采用改进的下垂/升压一次层控制器解决此问题，并通过采用从集中式到渐近式且收敛时间不确定的多种控制器改进二次控制层。

通信网络具有间歇性，并非所有 DG 都能获取参考信息。为解决该问题，本文将信息发现方案（IDS）与下垂/升压一次控制层结合使用。一次下垂/升压控制层与 IDS 为 MG 中的每个 DG 提供参考电压和频率，在大信号干扰后稳定电压和频率。提出的分布式二次控制层可在固定时间内将电压和频率恢复到标称值。

本文的贡献如下：
- 为高 R/X 比的低压 MG 网络设计了基于固定时间分布式 IDS 的电压/频率同步控制器。
- 所提出的方案使低压网络中的所有 DG 都能获取参考信息，且收敛时间与系统参数无关。
- 通过严格的 Lyapunov 稳定性分析给出了恢复时间的上限。

2. 预备知识

2.1 基于第 i 个 DG 的动态建模

在 MG 框架中，DG 单元可视为直流电压源、电压源逆变器（VSI）、LC