1、 1 .基于臨界特征根跟蹤的微電網(wǎng)延時(shí)裕度計(jì)算方法，其特征在于，根據(jù)靜態(tài)反饋輸出建立包含通訊延時(shí)電壓反饋控制量的逆變器閉環(huán)小信號(hào)模型及分布式電源閉環(huán)小信號(hào)模型，結(jié)合連接網(wǎng)絡(luò)、負(fù)載阻抗的動(dòng)態(tài)方程及分布式電源閉環(huán)小信號(hào)模型建立微電網(wǎng)小信號(hào)模型，從微電網(wǎng)小信號(hào)模型獲取含有超越項(xiàng)的特征方程，對(duì)超越項(xiàng)進(jìn)行臨界特征根軌跡跟蹤進(jìn)而確定滿足系統(tǒng)穩(wěn)定性要求的延時(shí)裕度。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于臨界特征根跟蹤的微電網(wǎng)延時(shí)裕度計(jì)算方法，其特征在于，根據(jù)靜態(tài)反饋輸出建立的包含通訊延時(shí)電壓反饋控制量的逆變器閉環(huán)小信號(hào)模型為：分別為逆變器的閉環(huán)小信號(hào)狀態(tài)變量及其變化率 ，xinv2、xinvi、xinvn分別為第1個(gè)、第

2、2個(gè)、第i個(gè)、第n個(gè)分布式電源的小信號(hào)狀態(tài)變量，分別為第1個(gè)、第2個(gè)、第i個(gè)、第n個(gè)分布式電源的無(wú)功功率輔助小信號(hào)狀態(tài)變量 ， 第 i個(gè)分布式電源的無(wú)功功率輔助小信號(hào)狀態(tài)變量表達(dá)式：確定，為第i個(gè)分布式電源無(wú)功功率輔助小信號(hào)狀態(tài)變量的變化率，Qi為第i個(gè)分布式電源實(shí)際輸出的無(wú)功功率，nQi為第i個(gè)分布式電源的電壓下垂特性系數(shù) ,n為分布式電源的數(shù)目，為分布式電源的電壓輔助小信號(hào)狀態(tài)變量，分布式電源的電壓輔助小信號(hào)狀態(tài)變量由表達(dá)式：確定，為分布式電源的電壓輔助小信號(hào)狀態(tài)變量的變化率，為第i個(gè)分布式電源平均電壓的期望值，Vodi為在第i個(gè)分布式電源輸出電壓在其自身參考坐標(biāo)系dq下的d軸分量，Ain

3、v為分布式電源的狀態(tài)矩陣，VbDQ為母線電壓在公共參考坐標(biāo)系DQ中的小信號(hào)狀態(tài)變量，VbDQ=VbDQ1 ,VbDQ2 , ,VbDQl , ,VbDQmT ，VbDQ1、VbDQ2、VbDQl、VbDQm分別為第1根、第2根、第l根、第m根母線的電壓在公共參考坐標(biāo)系DQ中的小信號(hào)狀態(tài)變量，m為母線的數(shù)目，Binv為分布式電源對(duì)母線電壓的輸入矩陣，u為分布式電源的二次電壓小信號(hào)控制量，u=u1 ,u2, ,ui , ,unT ，u1、u2、ui、un分別為第1個(gè)、第2個(gè)、第i個(gè)、第n個(gè)分布式電源的二次電壓小信號(hào)控制量，Bu為分布式電源對(duì)二次電壓小信號(hào)控制量的輸入矩陣，ui=

4、KQiyinvQi(t-i)+KViyinvV(t-i)，t為當(dāng)前時(shí)刻，i為第i個(gè)分布式電源本地控制器與微網(wǎng)二次電壓集中控制器間的通訊時(shí)延，KQi、KVi分別為第i個(gè)分布式電源的無(wú)功功率控制系數(shù)、電壓控制系數(shù)，yinvQi為第i個(gè)分布式電源的無(wú)功功率輸出小信號(hào)狀態(tài)變量，yinvQ、yinvV分別為分布式電源的無(wú)功功率輸出小信號(hào)狀態(tài)變量、電壓輸出小信號(hào)狀態(tài)變量，CinvQ、CinvV分別為分布式電源的無(wú)功功率輸出矩陣、電壓輸出矩陣。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述基于臨界特征根跟蹤的微電網(wǎng)延時(shí)裕度計(jì)算方法，其特征在于，根據(jù)靜態(tài)反饋輸出建立的包含通訊延時(shí)電壓反饋控制量的分布式電源閉環(huán)小信號(hào)模型為：為第i個(gè)分

5、布式電源的延時(shí)狀態(tài)矩陣 ，Bui為第i個(gè)分布式電源對(duì)二次電壓小信號(hào)控制量的輸入矩陣，CinvQi為第i個(gè)分布式電源的無(wú)功功率輸出矩陣，ioDQ為公共參考坐標(biāo)系DQ中分布式電源輸出電流的小信號(hào)狀態(tài)變量，Cinvc為分布式電源的電流輸出矩陣。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述基于臨界特征根跟蹤的微電網(wǎng)延時(shí)裕度計(jì)算方法，其特征在于，所述微電網(wǎng)小信號(hào)模型為x、分別為微電網(wǎng)小信號(hào)狀態(tài)變量及其變化率，x=xinvilineDQiloadDQT ，ilineDQ為公共參考坐標(biāo)系DQ中分布式電源所連接母線間的連接線路的電流的小信號(hào)狀態(tài)變量，公共參考坐標(biāo)系DQ中第i個(gè)分布式電源所連接母線和第j個(gè)分布式電源所連接母

6、線之間的連接線路ij的電流的小信號(hào)狀態(tài)變量為：ilineDij、分別為連接線路ij的電流在公共參考坐標(biāo)系DQ下的D軸小信號(hào)分量及其變化率，ilineQij、分別為連接線路ij的電流在公共參考坐標(biāo)系DQ下的Q軸小信號(hào)分量及其變化率，rlineij、Llineij分別為連接線路ij的線路電阻和線路電感，0為微電網(wǎng)額定角頻率，VbusDi、VbusQi分別為第i個(gè)分布式電源所連接母線的電壓在公共參考坐標(biāo)系DQ下的D軸分量、Q軸分量，VbusDj、VbusQj分別為第j個(gè)分布式電源所連接母線的電壓在公共參考坐標(biāo)系DQ下的D軸分量、Q軸分量，iloadDQ為公共參考坐標(biāo)系DQ中母線所連接負(fù)載的電流的小信

7、號(hào)狀態(tài)變量，公共參考坐標(biāo)系DQ中第l根母所連接負(fù)載的電流的小信號(hào)狀態(tài)變量為：iloadDl、分別為第l根母線所連接負(fù)載的電流在公共參考坐標(biāo)系DQ下的D軸分量及其變化率，iloadQl、分別為第l根母線所連接負(fù)載的電流在公共參考坐標(biāo)系DQ下的Q軸分量及其變化率，Rloadl、Lloadl分別為第l根母線所連接負(fù)載的負(fù)載電阻、負(fù)載電感，VbusDl、VbusQl分別為第l根母線的電壓在公共參考坐標(biāo)系DQ下的D軸分量、Q軸分量，Adi、i分別為第i個(gè)分布式電源的延時(shí)狀態(tài)矩陣和延時(shí)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述基于臨界特征根跟蹤的微電網(wǎng)延時(shí)裕度計(jì)算方法，其特征在于，從微電網(wǎng)小信號(hào)模型獲取含有超越項(xiàng)的特征方程

8、的方法為：在分布式電源的延時(shí)一致時(shí)得到微電網(wǎng)小信號(hào)模型的的特征方程：，s為時(shí)域復(fù)平面參數(shù)，為各分布式電源的一致時(shí)延時(shí)間，CE()表示各分布式電源一致時(shí)延時(shí)得到的微電網(wǎng)小信號(hào)模型的特征方程，det()為矩陣行列式，I為單位矩陣，Ad為分布式電源的延時(shí)狀態(tài)矩陣，為超越項(xiàng)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述基于臨界特征根跟蹤的微電網(wǎng)延時(shí)裕度計(jì)算方法，其特征在于，對(duì)超越項(xiàng)進(jìn)行臨界特征根軌跡跟蹤進(jìn)而確定滿足系統(tǒng)穩(wěn)定性要求的延時(shí)裕度，具體方法為：以延時(shí)時(shí)間輔助變量作為特征方程的變量，求解特征方程在延時(shí)時(shí)間輔助變量變化周期內(nèi)的所有純虛特征根，從所有純虛特征根對(duì)應(yīng)的臨界延時(shí)時(shí)間中選取最小值作為滿足系統(tǒng)穩(wěn)定性要求的延時(shí)裕度

9、，所述延時(shí)時(shí)間輔助變量為分布式電源延時(shí)和虛特征根幅值的乘積。基于臨界特征根跟蹤的微電網(wǎng)延時(shí)裕度計(jì)算方法技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明公開(kāi)了基于臨界特征根跟蹤的微電網(wǎng)延時(shí)裕度計(jì)算方法，尤其涉及一種微電網(wǎng)二次電壓控制延時(shí)裕度的計(jì)算方法，屬于微電網(wǎng)運(yùn)行控制的技術(shù)領(lǐng)域。背景技術(shù)隨著地球資源的日漸衰竭以及人們對(duì)環(huán)境問(wèn)題的關(guān)注，可再生能源的接入越來(lái)越受到世界各國(guó)的重視。微電網(wǎng)是一種在能量供應(yīng)系統(tǒng)中增加可再生能源和分布式能源滲透率的新興能量傳輸模式，其組成部分包括微型燃?xì)廨啓C(jī)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)、光伏、燃料電池、儲(chǔ)能設(shè)備等不同種類(lèi)的分布式能源(Distributed EnergyResources，DER)、各種電負(fù)荷和/或熱負(fù)荷

10、的用戶終端以及相關(guān)的監(jiān)控保護(hù)裝置。微電網(wǎng)內(nèi)部的電源主要由電力電子器件轉(zhuǎn)換能量并提供必須的控制。微電網(wǎng)相對(duì)于外部大電網(wǎng)表現(xiàn)為單一的受控單元，可同時(shí)滿足用戶對(duì)電能質(zhì)量和供電安全等要求。微電網(wǎng)與大電網(wǎng)之間通過(guò)公共連接點(diǎn)進(jìn)行能量交換，雙方互為備用，從而提高了供電的可靠性。微電網(wǎng)是規(guī)模較小的分散系統(tǒng)且負(fù)荷的距離較近，在增加本地供電可靠性的同時(shí)降低了網(wǎng)損，這大大增加了能源利用效率，因此微電網(wǎng)是一種符合未來(lái)智能電網(wǎng)發(fā)展要求的新型供電模式。下垂控制因可以實(shí)現(xiàn)無(wú)通訊的功率均分而受到關(guān)注，但各分布式電源輸出電壓會(huì)出現(xiàn)穩(wěn)態(tài)偏差，同時(shí)，由于各分布式電源輸出阻抗不同，無(wú)功功率均分很難達(dá)到滿意效果，因此，需要采用微電網(wǎng)二

11、次電壓控制以提高無(wú)功均分效果及電壓性能。目前，設(shè)計(jì)的協(xié)同電壓控制為集中式控制結(jié)構(gòu)，微電網(wǎng)集中式電壓控制器產(chǎn)生控制信號(hào)并下發(fā)至各分布式電源本地控制器，該集中式控制結(jié)構(gòu)依賴于通訊技術(shù)，但是通訊過(guò)程通常受到信息延時(shí)、數(shù)據(jù)丟包的影響，信息延時(shí)、數(shù)據(jù)丟包等影響導(dǎo)致微電網(wǎng)動(dòng)態(tài)性能不佳甚至危及系統(tǒng)穩(wěn)定性。基于以上原因，有必要研究一套微電網(wǎng)二次電壓控制延時(shí)裕度計(jì)算方法，分析使微電網(wǎng)穩(wěn)定的最大通訊延時(shí)時(shí)間，有必要對(duì)微網(wǎng)集中控制器參數(shù)與延時(shí)裕度的關(guān)系進(jìn)行分析，從而指導(dǎo)控制參數(shù)的設(shè)計(jì)，有效提高微網(wǎng)穩(wěn)定性及動(dòng)態(tài)性能。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的發(fā)明目的是針對(duì)在微電網(wǎng)無(wú)功功率均分和電壓恢復(fù)控制中通常忽略通訊延時(shí)對(duì)動(dòng)態(tài)性能影響的現(xiàn)象

12、，充分考慮了電力電子接口型微電網(wǎng)慣性小從而導(dǎo)致通訊延時(shí)對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性不可忽視的實(shí)際情況，提供了基于臨界特征根跟蹤的微電網(wǎng)延時(shí)裕度計(jì)算方法，通過(guò)求取微電網(wǎng)特征方程的所有可能純虛特征根進(jìn)而計(jì)算使微電網(wǎng)穩(wěn)定的最大延時(shí)時(shí)間，通過(guò)對(duì)控制器參數(shù)與穩(wěn)定裕度間的關(guān)系進(jìn)行研究為控制參數(shù)的設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)意見(jiàn)，解決了現(xiàn)有微電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性受通訊技術(shù)影響的技術(shù)問(wèn)題。本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的采用如下技術(shù)方案：基于臨界特征根跟蹤的微電網(wǎng)延時(shí)裕度計(jì)算方法，根據(jù)靜態(tài)反饋輸出建立包含通訊延時(shí)電壓反饋控制量的逆變器閉環(huán)小信號(hào)模型及分布式電源閉環(huán)小信號(hào)模型，結(jié)合連接網(wǎng)絡(luò)、負(fù)載阻抗的動(dòng)態(tài)方程及分布式電源閉環(huán)小信號(hào)模型建立微電網(wǎng)小信模型，

13、從微電網(wǎng)小信號(hào)模型獲取含有超越項(xiàng)的特征方程，對(duì)超越項(xiàng)進(jìn)行臨界特征根軌跡跟蹤進(jìn)而確定滿足系統(tǒng)穩(wěn)定性要求的延時(shí)裕度。進(jìn)一步地，基于臨界特征根跟蹤的微電網(wǎng)延時(shí)裕度計(jì)算方法中，根據(jù)靜態(tài)反饋輸出建立的包含通訊延時(shí)電壓反饋控制量的逆變器閉環(huán)小信號(hào)模型為：xinv、分別為逆變器的閉環(huán)小信號(hào)狀態(tài)變量及其變化率，xinv1、xinv2、xinvi、xinvn分別為第1個(gè)、第2個(gè)、第i個(gè)、第n個(gè)分布式電源的小信號(hào)狀態(tài)變量，分別為第1個(gè)、第2個(gè)、第i個(gè)、第n個(gè)分布式電源的無(wú)功功率輔助小信號(hào)狀態(tài)變量，第i個(gè)分布式電源的無(wú)功功率輔助小信號(hào)狀態(tài)變量由表達(dá)式：確定，為第i個(gè)分布式電源無(wú)功功率輔助小信號(hào)狀態(tài)變量的變化率，Qi

14、為第i個(gè)分布式電源實(shí)際輸出的無(wú)功功率，nQi為第i個(gè)分布式電源的電壓下垂特性系數(shù),n為分布式電源的數(shù)目，為分布式電源的電壓輔助小信號(hào)狀態(tài)變量，分布式電源的電壓輔助小信號(hào)狀態(tài)變量由表達(dá)式：確定，為分布式電源的電壓輔助小信號(hào)狀態(tài)變量的變化率，為第i個(gè)分布式電源平均電壓的期望值，Vodi為在第i個(gè)分布式電源輸出電壓在其自身參考坐標(biāo)系dq下的d軸分量，Ainv為分布式電源的狀態(tài)矩陣，VbDQ為母線電壓在公共參考坐標(biāo)系DQ中的小信號(hào)狀態(tài)變量，VbDQ=VbDQ1,VbDQ2, ,VbDQl, ,VbDQmT ，VbDQ1、VbDQ2、VbDQl、VbDQm分別為第1根、第2根、第l根、第m根母

15、線的電壓在公共參考坐標(biāo)系DQ中的小信號(hào)狀態(tài)變量，m為母線的數(shù)目，Binv為分布式電源對(duì)母線電壓的輸入矩陣，u為分布式電源的二次電壓小信號(hào)控制量，u=u1,u2, ,ui, ,unT ，u1、u2、ui、un分別為第1個(gè)、第2個(gè)、第i個(gè)、第n個(gè)分布式電源的二次電壓小信號(hào)控制量，Bu為分布式電源對(duì)二次電壓小信號(hào)控制量的輸入矩陣，ui=KQiyinvQi(t-i)+KViyinvV(t-i)，t為當(dāng)前時(shí)刻，i為第i個(gè)分布式電源本地控制器與微網(wǎng)二次電壓集中控制器間的通訊時(shí)延，KQi、KVi分別為第i個(gè)分布式電源的無(wú)功功率控制系數(shù)、電壓控制系數(shù)，yinvQi為第i個(gè)分布式電源的無(wú)功功率輸出小信

16、號(hào)狀態(tài)變量，yinvQ、yinvV分別為分布式電源的無(wú)功功率輸出小信號(hào)狀態(tài)變量、電壓輸出小信號(hào)狀態(tài)變量，CinvQ、CinvV分別為分布式電源的無(wú)功功率輸出矩陣、電壓輸出矩陣。再進(jìn)一步地，基于臨界特征根跟蹤的微電網(wǎng)延時(shí)裕度計(jì)算方法中，根據(jù)靜態(tài)反饋輸出建立的包含通訊延時(shí)電壓反饋控制量的分布式電源閉環(huán)小信號(hào)模型為 ：為第i個(gè)分布式電源的延時(shí)狀態(tài)矩陣 ，Bui為第i個(gè)分布式電源對(duì)二次電壓小信號(hào)控制量的輸入矩陣，CinvQi為第i個(gè)分布式電源的無(wú)功功率輸出矩陣，ioDQ為公共參考坐標(biāo)系DQ中分布式電源輸出電流的小信號(hào)狀態(tài)變量，Cinvc為分布式電源的電流輸出矩陣。更進(jìn)一步地，基于臨界特征根跟蹤的微電網(wǎng)

17、延時(shí)裕度計(jì)算方法中，微電網(wǎng)小信號(hào)模型為分別為微電網(wǎng)小信號(hào)狀態(tài)變量及其變化率，x=xinvilineDQiloadDQT ，ilineDQ為公共參考坐標(biāo)系DQ中分布式電源所連接母線間的連接線路的電流的小信號(hào)狀態(tài)變量，公共參考坐標(biāo)系DQ中第i個(gè)分布式電源所連接母線和第j個(gè)分布式電源所連接母線之間的連接線路ij的電流的小信號(hào)狀態(tài)變量為 ：分別為連接線路ij的電流在公共參考坐標(biāo)系DQ下的D軸小信號(hào)分量及其變化率，ilineQij、 分別為連接線路ij的電流在公共參考坐標(biāo)系DQ下的Q軸小信號(hào)分量及其變化率，rlineij、Llineij分別為連接線路ij的線路電阻和線路電感，0為微電網(wǎng)額定角頻

18、率，VbusDi、VbusQi分別為第i個(gè)分布式電源所連接母線的電壓在公共參考坐標(biāo)系DQ下的D軸分量、Q軸分量，VbusDj、VbusQj分別為第j個(gè)分布式電源所連接母線的電壓在公共參考坐標(biāo)系DQ下的D軸分量、Q軸分量，iloadDQ為公共參考坐標(biāo)系DQ中母線所連接負(fù)載的電流的小信號(hào)狀態(tài)變量，公共參考坐標(biāo)系DQ中第l根母所連接負(fù)載的電流的小信號(hào)狀態(tài)變量為：分別為第l根母線所連接負(fù)載的電流在公共參考坐標(biāo)系DQ下的D軸分量及其變化率，iloadQl、 分別為第l根母線所連接負(fù)載的電流在公共參考坐標(biāo)系DQ下的Q軸分量及其變化率，Rloadl、Lloadl分別為第l根母線所連接負(fù)載的負(fù)載電阻、負(fù)載電感

19、，VbusDl、VbusQl分別為第l根母線的電壓在公共參考坐標(biāo)系DQ下的D軸分量、Q軸分量，Adi、i分別為第i個(gè)分布式電源的延時(shí)狀態(tài)矩陣和延時(shí)。作為基于臨界特征根跟蹤的微電網(wǎng)延時(shí)裕度計(jì)算方法的進(jìn)一步優(yōu)化方案，從微電網(wǎng)小信號(hào)模型獲取含有超越項(xiàng)的特征方程的方法為：在分布式電源的延時(shí)一致時(shí)得到微電網(wǎng)小信號(hào)模型的的特征方程：為時(shí)域復(fù)平面參數(shù)，為各分布式電源的一致時(shí)延時(shí)間，CE()表示各分布式電源一致時(shí)延時(shí)得到的微電網(wǎng)小信號(hào)模型的特征方程，det()為矩陣行列式，I為單位矩陣，Ad為分布式電源的延時(shí)狀態(tài)矩陣，為超越項(xiàng)。作為基于臨界特征根跟蹤的微電網(wǎng)延時(shí)裕度計(jì)算方法的再進(jìn)一步優(yōu)化方案，對(duì)超越項(xiàng)進(jìn)行臨界

20、特征根軌跡跟蹤進(jìn)而確定滿足系統(tǒng)穩(wěn)定性要求的延時(shí)裕度，具體方法為：以延時(shí)時(shí)間輔助變量作為特征方程的變量，求解特征方程在延時(shí)時(shí)間輔助變量變化周期內(nèi)的所有純虛特征根，從所有純虛特征根對(duì)應(yīng)的臨界延時(shí)時(shí)間中選取最小值作為滿足系統(tǒng)穩(wěn)定性要求的延時(shí)裕度，所述延時(shí)時(shí)間輔助變量為分布式電源延時(shí)和虛特征根幅值的乘積。本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，具有以下有益效果：(1)本發(fā)明提出了一種微電網(wǎng)二次電壓控制延時(shí)裕度的計(jì)算方法，該方法基于靜態(tài)輸出反饋建立包含通訊延時(shí)電壓反饋控制量的微電網(wǎng)閉環(huán)小信號(hào)模型，從而獲取含有超越項(xiàng)的特征方程，對(duì)系統(tǒng)特征方程的超越項(xiàng)進(jìn)行臨界特征根軌跡跟蹤，搜尋可能的純虛特征根進(jìn)而計(jì)算使微電網(wǎng)穩(wěn)定的最大延

21、時(shí)時(shí)間，該方法能夠有效降低通訊延時(shí)對(duì)微網(wǎng)動(dòng)態(tài)性能的影響，有效提高微網(wǎng)穩(wěn)定性及動(dòng)態(tài)性能;(2)通過(guò)對(duì)不同控制器參數(shù)下的系統(tǒng)穩(wěn)定裕度進(jìn)行求取，對(duì)控制器參數(shù)與延時(shí)裕度間的關(guān)系進(jìn)行研究，從而指導(dǎo)控制參數(shù)的設(shè)計(jì)，有效提高微網(wǎng)穩(wěn)定性及動(dòng)態(tài)性能。附圖說(shuō)明圖1是本發(fā)明實(shí)施例的流程圖;圖2是本發(fā)明實(shí)施例中微電網(wǎng)一次、二次控制框圖;圖3是本發(fā)明實(shí)施例中采用的微電網(wǎng)仿真系統(tǒng)圖;圖4是在某一組控制參數(shù)kIQ=0.02,kIV=20下，臨界特征根軌跡跟蹤示意圖;圖6(a)是本發(fā)明實(shí)例在某一組控制參數(shù)kIQ=0 .02 ,kIV=20下，3種不同通訊延時(shí)對(duì)平均電壓動(dòng)態(tài)性能的影響;圖6(b)是本發(fā)明實(shí)例在某一組控制參數(shù)kI

22、Q=0 .02 ,kIV=20下，3種不同通訊延時(shí)對(duì)分布式電源1無(wú)功功率動(dòng)態(tài)性能的影響;圖6(c)是本發(fā)明實(shí)例在某一組控制參數(shù)kIQ=0 .02 ,kIV=20下，3種不同通訊延時(shí)對(duì)分布式電源2無(wú)功功率動(dòng)態(tài)性能的影響;圖7(a)是本發(fā)明實(shí)例在某一組控制參數(shù)kIQ=0 .04 ,kIV=40下，3種不同通訊延時(shí)對(duì)平均電壓動(dòng)態(tài)性能的影響;圖7(b)是本發(fā)明實(shí)例在某一組控制參數(shù)kIQ=0 .04 ,kIV=40下，3種不同通訊延時(shí)對(duì)分布式電源1無(wú)功功率動(dòng)態(tài)性能的影響;圖7(c)是本發(fā)明實(shí)例在某一組控制參數(shù)kIQ=0 .04 ,kIV=40下，3種不同通訊延時(shí)對(duì)分布式電源2無(wú)功功率動(dòng)態(tài)性能的影響。具體

23、實(shí)施方式下面結(jié)合附圖對(duì)發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。如圖1所示，本發(fā)明公開(kāi)的基于臨界特征根跟蹤的微電網(wǎng)延時(shí)裕度計(jì)算方法，包括下述步驟：步驟10)基于靜態(tài)輸出反饋建立包含通訊時(shí)延電壓反饋控制量的逆變器閉環(huán)小信號(hào)模型各分布式電源通過(guò)本地控制器中的下垂控制環(huán)設(shè)置逆變器輸出電壓及頻率參考指令，如式(1)所示：式(1)中，i表示第i個(gè)分布式電源的本地角頻率;n表示分布式電源本地角頻率的參考值，單位：弧度/秒;mPi表示第i個(gè)分布式電源的頻率下垂特性系數(shù)，單位：弧度/秒瓦;P表示第i個(gè)分布式電源實(shí)際輸出的有功功率,單位：瓦;kVi表示第i個(gè)分布式電源的下垂控制增益; 表示第i個(gè)分布式電源輸出電壓的變化率，單

24、位：伏/秒;Vn表示分布式電源輸出電壓的參考值，單位：伏;Vo,magi表示第i個(gè)分布式電源實(shí)際輸出的電壓，單位：伏;nQi表示第i個(gè)分布式電源的電壓下垂特性系數(shù)，單位：伏/乏;Qi表示第i個(gè)分布式電源實(shí)際輸出的無(wú)功功率，單位：乏。第i個(gè)分布式電源實(shí)際輸出的有功功率Pi、無(wú)功功率Qi通過(guò)低通濾波器獲得，如式(2)所示：式(2)中，表示第i個(gè)分布式電源實(shí)際輸出有功功率的變化率，單位：瓦/秒;ci表示第i個(gè)分布式電源所連接低通濾波器的剪切頻率，單位：弧度/秒;Vodi表示在第i個(gè)分布式電源的dq參考坐標(biāo)系中，第i個(gè)分布式電源輸出電壓的d軸分量，單位：伏;Voqi表示在第i個(gè)分布式電源的dq參考坐標(biāo)

25、系中，第i個(gè)分布式電源輸出電壓的q軸分量，單位：伏;iodi表示在第i個(gè)分布式電源的dq參考坐標(biāo)系中，第i個(gè)分布式電源輸出電流的d軸分量，單位：安;ioqi表示在第i個(gè)分布式電源的dq參考坐標(biāo)系中，第i個(gè)分布式電源輸出電壓的q軸分量，單位：安;表示第i個(gè)分布式電源實(shí)際輸出無(wú)功功率的變化率，單位：乏/秒。微電網(wǎng)一次、二次控制框圖如圖2所示，各分布式電源一次控制通過(guò)鎖相環(huán)控制使輸出電壓q軸分量為0，基于分布式電源電壓的二次控制得到式(3)：式(3)中，表示在第i個(gè)分布式電源的dq參考坐標(biāo)系下，第i個(gè)分布式電源輸出電壓的d軸分量的變化率，單位：伏/秒;Vni表示第i個(gè)分布式電源輸出電壓的參考值，ui

26、表示二次電壓控制量，單位：伏。分布式電源輸出電流的動(dòng)態(tài)方程如式(4)所示：式(4)中，表示在第i個(gè)分布式電源的dq參考坐標(biāo)系中，第i個(gè)分布式電源輸出電流的d軸分量的變化率，單位：安/秒;Rci表示第i個(gè)分布式電源至其所連接母線的連接電阻，單位：歐姆;Lci表示第i個(gè)分布式電源至其所連接母線的連接電感，單位：亨利;Vbusdi表示在第i個(gè)分布式電源的dq參考坐標(biāo)系中，第i個(gè)分布式電源所連接母線的電壓d軸分量;表示在第i個(gè)分布式電源的dq參考坐標(biāo)系中，第i個(gè)分布式電源輸出電流的q軸分量的變化率，單位：安/秒;Vbusqi表示在第i個(gè)分布式電源的dq參考坐標(biāo)系中，第i個(gè)分布式電源所連接母線的電壓q軸

27、分量，單位：伏。各分布式電源基于本地的dq參考坐標(biāo)系建立模型，為建立含多個(gè)分布式電源的微電網(wǎng)整體模型，設(shè)定其中一個(gè)分布式電源的dq參考坐標(biāo)系為公共參考坐標(biāo)系DQ，則其它分布式電源dq參考坐標(biāo)系下的輸出電流需要轉(zhuǎn)換到公共參考坐標(biāo)系DQ下，轉(zhuǎn)換方程如式(5)所示：式(5)中，ioDi表示在公共參考坐標(biāo)系DQ中，第i個(gè)分布式電源輸出電流在D軸的分量，ioQi表示在公共參考坐標(biāo)系DQ中，第i個(gè)分布式電源輸出電流在Q軸的分量，單位：安;Ti表示第i個(gè)分布式電源輸出電流從第i個(gè)分布式電源dq參考坐標(biāo)系到公共參考坐標(biāo)系DQ的轉(zhuǎn)換矩陣， i表示第i個(gè)分布式電源dq參考坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)角度與公共參考坐標(biāo)系DQ旋轉(zhuǎn)角度

28、之間的靜態(tài)差值，單位：度，i可以由式(6)求得：式(6)中，com表示公共參考坐標(biāo)系DQ的角頻率; 表示i的變化率。線性化式(1)式(6)得到如式(7)所示的第i個(gè)分布式電源的開(kāi)環(huán)小信號(hào)模型：式 (7)中 ，表示第i個(gè)分布式電 源的小信號(hào)狀態(tài)變量的變化率 ，xinvi表示第i個(gè)分布式電源的小信號(hào)狀態(tài)變量，;VbDQi表示在公共參考坐標(biāo)系DQ中第i個(gè)分布式電源所連接母線的電壓的小信號(hào)狀態(tài)變量;VsDQi=VbDi,VbQiT ，VbDi表示在公共參考坐標(biāo)系DQ中第i個(gè)分布式電源所連接母線的電壓在D軸的小信號(hào)分量，VbQi表示在公共參考坐標(biāo)系DQ中第i個(gè)分布式電源所連接母線的電壓在Q軸的

29、小信號(hào)分量，單位：伏;com表示公共參考坐標(biāo)系DQ角頻率的小信號(hào)狀態(tài)變量，單位：弧度/秒;ui表示第i個(gè)分布式電源二次電壓的小信號(hào)控制量，單位：伏;Ainvi表示第i個(gè)分布式電源的狀態(tài)矩陣;Binvi表示第i個(gè)分布式電源對(duì)其所連接母線電壓的輸入矩陣;Biwcom表示第i個(gè)分布式電源對(duì)公共參考坐標(biāo)系角頻率的輸入矩陣;Bui表示第i個(gè)分布式電源對(duì)其二次電壓小信號(hào)控制量的輸入矩陣;ioDQi表示在公共參考坐標(biāo)系DQ中，第i個(gè)分布式電源輸出電流的小信號(hào)狀態(tài)變量，ioDQi=ioDi,ioQiT ，單位：安;Cinvci表示第i個(gè)分布式電源的電流輸出矩陣。根據(jù)式(7)，VbusDQi和com作

30、為第i個(gè)分布式電源的擾動(dòng)變量，其中一般選取第1個(gè)分布式電源的參考坐標(biāo)系作為公共參考坐標(biāo)系DQ，則，式(8)中，mP1表示第1個(gè)分布式電源的頻率下垂特性系數(shù)，單位：弧度/秒瓦;xinv1表示第1個(gè)分布式電源的小信號(hào)狀態(tài)變量，xinv1=1,P1,Q1,Vod1,iod1,ioq1T 。根據(jù)式(7)和式(8)，可以得到n個(gè)分布式電源所組成系統(tǒng)的小信號(hào)模型：式(9)中，xinv1表示第1個(gè)分布式電源的小信號(hào)狀態(tài)變量，xinv2表示第2個(gè)分布式電源的小信號(hào)狀態(tài)變量,xinvn表示第n個(gè)分布式電源的小信號(hào)狀態(tài)變量;VbDQ=VbDQ1VbDQ2.VbusDQmT ，VbDQ1=VbD

31、1VbQ1T ,VbD1表示在公共參考坐標(biāo)系DQ中母線1的電壓在D軸的小信號(hào)分量，VbQ1表示在公共參考坐標(biāo)系DQ中母線1的電壓在Q軸的小信號(hào)分量，VbDQ2=VbD2VbQ2T ，VbD2表示在公共參考坐標(biāo)系DQ中母線2的電壓在D軸的小信號(hào)分量，VbQ2表示在公共參考坐標(biāo)系DQ中母線2的電壓在Q軸的小信號(hào)分量，VbDQm=VbDmVbQmT ,VbDm表示在公共參考坐標(biāo)系DQ中母線m的電壓在D軸的小信號(hào)分量，VbQm表示在公共參考坐標(biāo)系DQ中母線m的電壓在Q軸的小信號(hào)分量;u=u1u2.unT ，u1表示分布式電源1的二次電壓小信號(hào)控制量，u2表示分布

32、式電源2的二次電壓小信號(hào)控制量，un表示分布式電源n的二次電壓小信號(hào)控制量;ioDQ=ioDQ1ioDQ2.ioDQnT ，ioDQ1=ioD1,ioQ1T ,ioD1表示在公共參考坐標(biāo)系DQ中第1個(gè)分布式電源輸出電流在D軸的小信號(hào)分量，ioQ1表示在公共參考坐標(biāo)系DQ中第i個(gè)分布式電源輸出電流在Q軸的小信號(hào)分量，ioDQ2=ioD2,ioQ2T ,ioD2表示在公共參考坐標(biāo)系DQ中第2個(gè)分布式電源輸出電流在D軸的小信號(hào)分量，ioQ2表示在公共參考坐標(biāo)系DQ中第2個(gè)分布式電源輸出電流在Q軸的小信號(hào)分量;ioDQn=ioDn,ioQnT ,ioDn表示在公

33、共參考坐標(biāo)系DQ中第n個(gè)分布式電源輸出電流在D軸的小信號(hào)分量，ioQn表示在公共參考坐標(biāo)系DQ中第n個(gè)分布式電源輸出電流在Q軸的小信號(hào)分量，為n個(gè)分布式電源的狀態(tài)矩陣;為n個(gè)分布式電源對(duì)母線電壓的輸入矩陣; 為n個(gè)分布式電源對(duì)二次電壓小信號(hào)控制量的輸入矩陣; 為n個(gè)分布式電源的電流輸出矩陣。本發(fā)明基于無(wú)功功率均分和電壓恢復(fù)的控制要求實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)電壓控制。無(wú)功功率均分是指各分布式電源輸出無(wú)功功率按功率容量進(jìn)行分配，電壓恢復(fù)指各分布式電源輸出電壓平均值恢復(fù)至額定值，首先定義如下動(dòng)態(tài)方程：式(10)中，為第i個(gè)分布式電源的無(wú)功功率輔助小信號(hào)狀態(tài)變量的變化率，單位：乏;為第i個(gè)分布式

34、電源期望輸出的無(wú)功功率，單位：乏;nQi表示第i個(gè)分布式電源的電壓下垂特性系數(shù)，單位：伏/乏;為分布式電源的電壓輔助小信號(hào)狀態(tài)變量的變化率，單位：伏; 為各分布式電源的平均輸出電壓，為第i個(gè)分布式電源平均電壓的期望值，單位：伏。因此，基于輸出反饋的逆變器閉環(huán)小信號(hào)模型為：式(11)中，xinv表示n個(gè)逆變器的閉環(huán)小信號(hào)狀態(tài)變量，為第1個(gè)分布式電源的無(wú)功功率輔助小信號(hào)狀態(tài)變量，為第2個(gè)分布式電源的無(wú)功功率輔助小信號(hào)狀態(tài)變量，為第i個(gè)分布式電源的無(wú)功功率輔助小信號(hào)狀態(tài)變量，為第n個(gè)分布式電源的無(wú)功功率輔助小信號(hào)狀態(tài)變量,為各分布式電源的電壓輔助小信號(hào)狀態(tài)變量;yinvQ為無(wú)功功率輸出小信號(hào)狀態(tài)變量

35、 為第1個(gè)分布式電源的無(wú)功功率輔助小信號(hào)狀態(tài)變量的變化率，為第2個(gè)分布式電源的無(wú)功功率輔助小信號(hào)狀態(tài)變量的變化率，為第n個(gè)分布式電源的無(wú)功功率輔助小信號(hào)狀態(tài)變量的變化率;yinvV為分布式電源的電壓輸出小信號(hào)狀態(tài)變量，為各分布式電源的電壓輔助小信號(hào)狀態(tài)變量的變化率;CinvQ表示各分布式電源的無(wú)功功率輸出矩陣;CinvV表示各分布式電源的電壓輸出矩陣。定義分布式電源控制量為：式(12)中，Qi表示第i個(gè)分布式電源的無(wú)功功率控制信號(hào);kPQ表示無(wú)功功率比例積分控制器中的比例項(xiàng)系數(shù);kIQ表示無(wú)功功率比例積分控制器中的積分項(xiàng)系數(shù);Vi表示第i個(gè)分布式電源的平均電壓恢復(fù)控制信號(hào);kPV表示

36、平均電壓比例積分控制器中的比例項(xiàng)系數(shù);kIV表示平均電壓比例積分控制器中的積分項(xiàng)系數(shù)。當(dāng)微網(wǎng)電壓集中控制器與各分布式電源間存在通訊延時(shí)時(shí)，電壓控制量為：ui=Qi(t-i)+Vi(t-i)=KQiyinvQi(t-i)+KViyinvV(t-i) 式(13)，式(13)中，i為第i個(gè)分布式電源本地控制器與微網(wǎng)二次電壓集中控制器間的通訊時(shí)延，單位：秒;KQi表示第i個(gè)分布式電源的無(wú)功功率控制器，KQi=kPQikIQi;KVi表示第i個(gè)分布式電源的電壓控制器，KVi=kPVi kIVi。結(jié)合式(11)式(13)，得到n個(gè)分布式電源的閉環(huán)小信號(hào)模型為：式(14)中，為第i個(gè)分布式電源的延時(shí)狀態(tài)矩陣

37、，Bui為第i個(gè)分布式電源對(duì)二次電壓小信號(hào)控制量的輸入矩陣，CinvQi為第i個(gè)分布式電源的無(wú)功功率輸出矩陣，Cinvc為分布式電源的電流輸出矩陣。步驟20)結(jié)合連接網(wǎng)絡(luò)、負(fù)載型阻抗的動(dòng)態(tài)方程，建立微電網(wǎng)小信號(hào)模型公共參考坐標(biāo)系DQ中第i個(gè)分布式電源所連接母線和第j個(gè)分布式電源所連接母線之間的連接線路ij的電流小信號(hào)動(dòng)態(tài)方程如式(15)所示：式(15)中，表示在公共參考坐標(biāo)系DQ中，第ij條連接線路電流D軸小信號(hào)分量的變化率，單位：安/秒;rlineij表示第ij條連接線路的線路電阻，單位：歐姆;Llineij表示第ij條連接線路的線路電感，單位：亨利;ilineDij表示在公共參考坐標(biāo)系DQ

38、中，第ij條連接線路電流的D軸小信號(hào)分量，ilineQij表示在公共參考坐標(biāo)系DQ中，第ij條連接線路的電流的Q軸小信號(hào)分量，單位：安;0表示微網(wǎng)額定角頻率，單位：弧度/秒;VbusDi表示在公共參考坐標(biāo)系DQ中，第i個(gè)分布式電源所連接母線的電壓在D軸的小信號(hào)分量;VbusDj表示在公共參考坐標(biāo)系DQ中，第j個(gè)分布式電源所連接母線的電壓在D軸的小信號(hào)分量; 表示在公共參考坐標(biāo)系DQ中，第ij條連接線路電流的Q軸小信號(hào)分量的變化率，單位：安/秒;VbusQi表示在公共參考坐標(biāo)系DQ中，第i個(gè)分布式電源所連接母線的電壓在Q軸的小信號(hào)分量，VbusQj表示在公共參考坐標(biāo)系DQ中，第j個(gè)分布式電源所連

39、接母線的電壓在Q軸的小信號(hào)分量，單位：伏。公共參考坐標(biāo)系DQ中第l根母所連接負(fù)載的電流動(dòng)態(tài)方程，如式(16)所示：式(16)中，表示在公共參考坐標(biāo)系DQ中，第l根母線所連接負(fù)載的電流在D軸的小信號(hào)分量變化率，單位：安/秒;Rloadl表示第l根母線所連接負(fù)載的負(fù)載電阻，單位：歐姆;Lloadl表示第l根母線所連接負(fù)載的負(fù)載電感，單位：亨利;iloadDl為在公共參考坐標(biāo)系DQ中，第l根母線所連接負(fù)載的電流在D軸的小信號(hào)分量，iloadQl為在公共參考坐標(biāo)系DQ中，第l根母線所連接負(fù)載的電流在Q軸的小信號(hào)分量，單位：安;表示在公共參考坐標(biāo)系DQ中，第l根母線所連接負(fù)載的電流在Q軸的小信號(hào)分量變化

40、率，單位：安/秒。設(shè)定連接于第i個(gè)分布式電源所連接母線和第j個(gè)分布式電源所連接母線之間的連接線路的小信號(hào)方程如式(17)所示：式(17)，式(17)中，Rloadj、Lloadj分別為第j個(gè)分布式電源所連接母線上負(fù)載的阻值和電感值;ioDj、ioQj分別為第j個(gè)分布式電源輸出電流在公共參考坐標(biāo)系DQ中的D軸小信號(hào)分量和Q軸小信號(hào)分量。將式(17)代入式(14)式(16)，可得包含n個(gè)分布式電源、s條支路、p個(gè)負(fù)載的微電網(wǎng)小信號(hào)模型為：式(18)中，x為微電網(wǎng)小信號(hào)狀態(tài)變量，x=xinvilineDQiloadDQT ，ilineDQ為公共參考坐標(biāo)系DQ中分布式電源所連接母線間的連接線

41、路的電流的小信號(hào)狀態(tài)變量，iloadDQ為公共參考坐標(biāo)系DQ中母線所連接負(fù)載的電流的小信號(hào)狀態(tài)變量; 為微電網(wǎng)小信號(hào)狀態(tài)變量的變化率;A為微電網(wǎng)狀態(tài)矩陣;Adi為第i個(gè)分布式電源的延時(shí)狀態(tài)矩陣;i為第i個(gè)分布式電源的延時(shí)。步驟30)獲取微電網(wǎng)閉環(huán)小信號(hào)模型含有超越項(xiàng)的特征方程在各分布式電源的延時(shí)一致時(shí)，式(18)的特征方程為式(19)：CE(s,)=det(sI-A-Ade-s) 式(19)，式(19)中，s為時(shí)域復(fù)平面參數(shù);為各分布式電源的一致時(shí)延時(shí)間，1=2=.=n，單位：秒;det()表示矩陣行列式;I表示單位矩陣;Ad表示分布式電源的延時(shí)狀態(tài)矩陣，為超越項(xiàng)。步驟40)對(duì)系統(tǒng)特征方法的超

42、越項(xiàng)進(jìn)行臨界特征根軌跡跟蹤以計(jì)算系統(tǒng)穩(wěn)定裕度對(duì)式(19)，當(dāng)系統(tǒng)特征根都在復(fù)平面左半平面時(shí)，系統(tǒng)穩(wěn)定;當(dāng)存在特征根在復(fù)平面右半平面時(shí)，系統(tǒng)不穩(wěn)定;當(dāng)特征根在復(fù)平面左半平面或者虛軸上時(shí)，系統(tǒng)臨界穩(wěn)定。由于系統(tǒng)特征根隨著時(shí)延時(shí)間連續(xù)變化，因此要確定系統(tǒng)穩(wěn)定裕度d，即，<d時(shí)系統(tǒng)穩(wěn)定，>d時(shí)系統(tǒng)不穩(wěn)定，需要確定系統(tǒng)可能存在的純虛特征根和對(duì)應(yīng)的延時(shí)裕度。定義=，代入式(19)，則，CE(s,)=det(sI-A-Ade-i) 式(20)，其中，為時(shí)延時(shí)間輔助變量，為虛特征根幅值;這里i為虛數(shù)單位，i2=-1。在0,2的周期內(nèi)進(jìn)行變化，獲取式(20)的相應(yīng)特征根。如果對(duì)應(yīng)于某個(gè)存在純虛特征根

43、，則臨界延時(shí)時(shí)間為：c=c/abs(c) 式(21)， 式中，c為使系統(tǒng)存在純虛特征根的延時(shí)時(shí)間輔助變量，abs(c)表示對(duì)應(yīng)的純虛特征根的幅值，c為臨界延時(shí)時(shí)間。當(dāng)在0,2周期內(nèi)變化時(shí)，系統(tǒng)可能存在多個(gè)臨界延時(shí)時(shí)間，即c1,c2.cL，延時(shí)裕度取最小值d：d=min(c1 c2 cL) 式(22)，在上述實(shí)施例中，所述的公共參考坐標(biāo)系DQ是指第1個(gè)分布式電源的dq參考坐標(biāo)系，其余分布式電源、支路電流、負(fù)載電流的狀態(tài)變量通過(guò)坐標(biāo)變換轉(zhuǎn)換到公共參考坐標(biāo)系DQ中。在步驟10)中無(wú)功功率比例積分控制器和電壓比例積分控制器中，由于比例項(xiàng)系數(shù)比較小，實(shí)際中可以分別簡(jiǎn)化為無(wú)功功率積分控制器和電壓

44、積分控制器。在步驟20)中，負(fù)載為阻抗型負(fù)載。本實(shí)施例通過(guò)引入信號(hào)通訊延時(shí)時(shí)間的微電網(wǎng)閉環(huán)小信號(hào)模型，建立含有超越項(xiàng)的系統(tǒng)特征方程，從而實(shí)現(xiàn)基于臨界特征根跟蹤的微電網(wǎng)延時(shí)裕度計(jì)算方法。針對(duì)常規(guī)的忽略通訊時(shí)延對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能影響的微網(wǎng)二次控制方法，本實(shí)施例充分考慮了電力電子接口型微電網(wǎng)慣性小從而導(dǎo)致通訊延時(shí)對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性不可忽視的實(shí)際情況，計(jì)算出系統(tǒng)維持穩(wěn)定的最大延時(shí)時(shí)間。本實(shí)施例的延時(shí)裕度計(jì)算方法，通過(guò)對(duì)不同控制器參數(shù)與延時(shí)裕度間關(guān)系的分析，指導(dǎo)控制器設(shè)計(jì)，從而提升了系統(tǒng)穩(wěn)定性和動(dòng)態(tài)性能。本發(fā)明實(shí)施例中的微電網(wǎng)控制系統(tǒng)框圖如2所示，該控制框圖主要包括兩層：第一層為各分布式電源的本地控制器，由功率計(jì)

45、算、下垂控制和電壓電流雙環(huán)組成;第二層為二次電壓控制層，實(shí)現(xiàn)無(wú)功功率均分和平均電壓恢復(fù)。二次電壓集中控制器采集各分布式電源輸出電壓、輸出無(wú)功功率，計(jì)算出各二次電壓控制量后，將控制指令下發(fā)至各分布式電源的本地控制器中。在控制指令下發(fā)過(guò)程中，通訊時(shí)延存在于二次電壓集中控制器與各分布式電源本地控制器間，該時(shí)延對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能產(chǎn)生影響。下面例舉一個(gè)實(shí)施例。仿真系統(tǒng)如圖3所示，微電網(wǎng)由2個(gè)分布式電源，2條連接線路和3個(gè)負(fù)載組成，負(fù)載1連接于母線1，負(fù)載2連接于母線2，負(fù)載3連接于母線3。系統(tǒng)中負(fù)載采用阻抗型負(fù)載。假設(shè)分布式電源1，分布式電源2容量比為1:1，則設(shè)計(jì)相應(yīng)的頻率下垂系數(shù)、電壓下垂系數(shù)使各分布式

46、電源期望輸出有功功率、無(wú)功功率比值為1:1。研究在不同控制器參數(shù)下的微電網(wǎng)理論延時(shí)裕度，并基于MATLAB/Simulink平臺(tái)搭建微電網(wǎng)仿真模型對(duì)理論延時(shí)裕度進(jìn)行仿真驗(yàn)證。圖4為在控制器參數(shù)kIQ=0.02,kIV=20下，與系統(tǒng)穩(wěn)定性相關(guān)的臨界特征根軌跡跟蹤示意圖。通訊延時(shí)輔助變量在0,2變化，2對(duì)共軛特征根與系統(tǒng)穩(wěn)定性密切相關(guān)，記錄下4個(gè)經(jīng)過(guò)復(fù)平面虛軸的臨界特征根A(jc1) ,A'(-jc1) ,B(jc2)and B'(-jc2)及相應(yīng)的，根據(jù)式(21)和式(22)計(jì)算出延時(shí)裕度d=0.0588s。圖5是本發(fā)明實(shí)施例中，在控制器參數(shù)0.005kIQ0.06，5kIV6

47、0下，基于臨界特征根跟蹤計(jì)算的微電網(wǎng)延時(shí)裕度與控制器參數(shù)的關(guān)系。由圖可知，隨著無(wú)功功率控制器積分系數(shù)kIQ或電壓控制器積分系數(shù)kIV的增加，系統(tǒng)延時(shí)裕度減少，也就是系統(tǒng)魯棒穩(wěn)定性降低。因此當(dāng)不同組合控制器參數(shù)達(dá)到相似的動(dòng)態(tài)性能時(shí)，延時(shí)裕度將作為附加的魯棒穩(wěn)定性指標(biāo)，指導(dǎo)控制器參數(shù)設(shè)計(jì)，提供系統(tǒng)穩(wěn)定性及動(dòng)態(tài)性能。圖6為微電網(wǎng)采用本發(fā)明實(shí)施例在某一組控制器參數(shù)kIQ=0.02,kIV=20下，3種不同通訊延時(shí)對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的影響中的分散式控制方法的仿真結(jié)果。開(kāi)始運(yùn)行時(shí)，各分布式電源運(yùn)行于下垂控制模式，0.5s時(shí)二次電壓控制投入。仿真結(jié)果如圖6所示，圖6(a)為微電網(wǎng)中分布式電源平均電壓曲線圖，橫坐標(biāo)表示時(shí)間，單位：秒，縱坐標(biāo)表示平均電壓，單位：伏。瓦。如圖6(a)所示，最初在下垂控