(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211241114.6 (22)申请日 2022.10.11 (71)申请人 东南大学 地址 210096 江苏省南京市玄武区新 街口 街道四牌楼 2号 申请人 国网浙江省电力有限公司电力科 学 研究院 (72)发明人 楼冠男　李山林　顾伟　蒋啸宇　 陈畅　赵波　陈哲　李志浩　林达　 (74)专利代理 机构 北京同辉知识产权代理事务 所(普通合伙) 11357 专利代理师 王艳秋 (51)Int.Cl. H02J 3/38(2006.01) H02J 3/48(2006.01)H02J 3/50(2006.01) H02J 3/06(2006.01) (54)发明名称 一种微电网群供电恢复路径选择及协同控 制的方法 (57)摘要 本发明属于微电网群运行控制技术领域， 公 开一种微电网群供电恢复路径选择及协同控制 的方法， 通过各微电网群内部分布式电源采集本 地电压电流信息， 经下垂控制得到电压参考值； 计算各微电网内部无功按容量均分和电压恢复 所需的补偿量； 然后计及拓扑切换过程中的冲击 电流， 明确各微电网群功率可调范围， 对转供路 径两端电压相角差、 联络线 稳态传输功率的比较 选择引起波动最小转供路径； 通过联络线两端微 电网区域电压相角预同步实现原转供区域平滑 并网。 该方法能够实现微网群间拓扑动态变化过 程中的控制， 保证微网群供电电压幅值、 频率和 功率均分的实现， 能够有效的选择合适的转供路 径， 降低拓扑切换过程中的暂态波动， 提高了微 电网群供电的可靠性。 权利要求书4页 说明书10页 附图6页 CN 115459347 A 2022.12.09 CN 115459347 A 1.一种微电网群供电恢复路径选择及协同控制的方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： A： 通过各微电网群 内部分布式电源采集本地电压电流信 息， 经下垂控制得到电压参考 值， 并基于 分布式一致性算法计算各微电网内部无功按容量均分的补偿量和电压恢复所需 的补偿量； B： 计及拓扑切换过程中的冲击电流， 明确各微电网群功率可调范围， 通过对转供路径 两端电压相角差、 预估联络线稳态传输功率的比较选择引起波动最小的转供路径； C： 基于所选择的转供路径， 通过分布式信息网络对频率恢复补偿量进行交互， 实现在 拓扑切换时保持有功 功率的按容 量均分； D： 在故障恢 复后， 通过联络线两端微电网区域的电压相角预同步实现原转供区域的平 滑并网。 2.根据权利要求1所述的一种微电网群供电恢复路径选择及协同控制的方法， 其特征 在于； 所述 步骤A， 按如下步骤A01至步骤A04， 计算得到电压的参 考值Eiref： A01： 按照以下控制方法： 计算得到分布式电源输出电压角频率参考值ωi和幅值参考值Ei； 其中， 下标i表示第i 台分布式电源； ωi和Ei分别是分布式电源i输出电压的角频率参考值和电压幅值参考值； ω*和E*代表了微电网系统的额定角频率和电压幅值； Pi和Qi分别是通过采样的本地电压电 流得到的分布式电源i输出的有功和无功功率； mi和ni分别是模 仿发电机特性设置的有功和 无功下垂系数。 A02： 考虑到下垂控制的有差调节特性以及阻抗间的不平衡， 基于分布式通信网络： 计算微电网群内部无功按容量均分所需的补偿量ΔEQi； 其中， kQp和kQi表示Q‑U无功电 压调节环节的 比例和积分控制增益； aij表示分节点之间的通信关系， aij>0表示分布电源i 和j可信息交互， 否则aij＝0； ni和nj分别是分布式电源i和分布式电源j的无功下垂系数， 其 值与容量成反比； Qi和Qj分别为分布 式电源i和分布 式电源j的无功输出； Ni表示与第i台分 布式电源相连的集 合； A03： 基于动态一 致性观测器： 计算将微电网内部全局平均电压恢复到标准值所需的补偿量ΔEVi； 其中， 和 分别 是分布式电源i和分布式电源j处估计的全局平均电压； Ei是分布式电源i输出的电压幅值； ηE是电压恢复增益系数； kEi是电压积分控制增益项； Eref是微电网系统设置的参 考电压； A04： 将各微电网内部无功按容量均分所需的补偿量ΔEQi和将全局平均电压恢复到标 准值所需的补偿量ΔEVi相加， 再加上下垂控制环节， 得到分布式电源i输出电压的参考值 如下。权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115459347 A 23.根据权利要求1所述的一种微电网群供电恢复路径选择及协同控制的方法， 其特征 在于； 所述 步骤B中， 按如下步骤B01至步骤B0 5， 选择转供路径： B01： 对开关闭合时的等值电路进行零状态响应的求解， 得到开关闭合时联络线上冲击 电流为： 其中， 为冲击电流的周 期分量幅值， 其中Em为开关两侧等效电压幅值, R、 L分别为开关所在传输线路 的电阻和电感值； ω为该系统的角频率； α 为开关两侧等效电 压的相角； 为开关闭和配电网网络的阻抗角； Ta为联络线上冲击电流的衰减时间常数， 且 Ta＝L/R； B02： 明确故障区域所需功率供 给和可转供至的微电网功率可调范围： 若该微电网功率可调范围大于所需， 才可转供； 其中， ΔPmax和ΔPmin分别为集群有功可 调节范围的上下限， ΔQmax和ΔQmin分别为集群无功可调节范围的上下限， Pimax、 Pimin、 Qimax、 Qimin分别为分布式电源i有功、 无功出力的最大值和最小值， Pi和Qi为分布式电源i当前时刻 的有功、 无功出力大小， M为相应的微电网中可控分布式电源的集 合； B03： 通过二阶广义积分器DS OGI构成锁相环分别从联络线两侧微电网电压中提取其相 角， 然后得到微电网群间可转供路径两端的相角差Δθ； 同时通过快速傅里叶变换分别提取 可转供路径两端的电压基波信息， 从而得到微电网群间可转供路径两端的电压 差ΔE； B04： 联络线开关闭合后的稳态电流大小也会对开关闭合时的暂态波动产生影响， 但联 络线上将出现的电流大小难以知晓， 因此通过预估该故障区域内各分布式电源加入不同微 电网后的功率变化 量来代替即将通过 联络线传输的功率大小： 其中， ΔPi和ΔQi分别为该故障区域内各分布式电源加入不同可转供微电网后的有功、 无功变化量； Y和 X分别为故障区域Y和将转供微电网集群X中分布式电源的集合， ci为与分权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115459347 A 3