基于邊際成本下垂控制的自治微電網分布式經濟運行控制

蘇 晨，吳在軍，呂振宇，竇曉波，胡敏強

（東南大學 電氣工程學院，江蘇 南京 210096）

0 引言

微電網是可自治運行的小型發配電系統，往往集成多種類型的分布式電源DG（Distributed Generator）［1-2］。 傳統下垂控制按照容量比例分配功率，但是由于不同類型DG的發電成本及運行特性各異，按容量分配功率易造成系統運行成本偏高。為了降低系統運行成本，需考慮各DG的成本優化分配功率，實現微電網經濟運行。

微電網的經濟優化運行一般采用集中式方法，由中心控制器采集全網信息，并利用集中式優化算法（例如數學規劃方法［3-4］或粒子群優化算法等啟發式算法［5-6］）進行模型求解，得到優化調節指令，并下發給各本地控制器，從而實現全網經濟優化。文獻［3］建立多目標優化模型，通過混合整數規劃進行能量優化。文獻［5-6］分別運用粒子群優化算法和遺傳算法解決功率經濟分配問題。集中式優化方法［3-6］調節精度高，但是當網絡節點較多時通信量過大，對通信線路要求較高，可擴展性差；依賴中心控制器，一旦故障將導致控制失敗，可靠性差。此外，啟發式算法表現不穩定，不能保證收斂到最優解，因此穩定性較差。

為了克服上述集中式方法的不足，有學者提出基于無通信的自治經濟下垂控制。文獻［7-9］針對發電成本不同的DG，設計基于本地信息的非線性下垂控制，使得成本高的DG少出力，成本低的DG多出力，從而降低系統運行成本，但是該方法基于DG的運行成本，而非邊際成本，因此只能實現經濟較優，而非最優運行。……