交直流微電網(wǎng)三階段分布式狀態(tài)估計(jì)方法

趙小波, 嚴(yán)正, 徐瀟源

(上海交通大學(xué) 電子信息與電氣工程學(xué)院，上海 200240)

0 引 言

大規(guī)模分布式電源接入配網(wǎng)，使配網(wǎng)呈現(xiàn)新的形態(tài)，微電網(wǎng)有助于提高分布式電源消納能力，增強(qiáng)配網(wǎng)可靠性[1]。交直流微電網(wǎng)由交/直流微電網(wǎng)以及變換器組成，可減少換流裝置，降低損耗，逐漸引起研究者重視[2]。針對(duì)其運(yùn)行控制已有許多研究[3]，但狀態(tài)估計(jì)方面的研究還較少。文獻(xiàn)[4]研究了交直流微電網(wǎng)集中狀態(tài)估計(jì)，有一定的創(chuàng)新意義。

然而，相比于集中式方法，分布式方法在計(jì)算效率、通信和隱私保護(hù)等方面具有優(yōu)勢(shì)。集中狀態(tài)估計(jì)器需收集系統(tǒng)所有信息統(tǒng)一計(jì)算，計(jì)算效率低，通信量大，當(dāng)子系統(tǒng)內(nèi)的信息未能更新時(shí)，將導(dǎo)致?tīng)顟B(tài)估計(jì)過(guò)程中斷。而在分布式方法中，各子系統(tǒng)均有狀態(tài)估計(jì)器，通過(guò)并行求解，最終可以得出狀態(tài)量。文獻(xiàn)[5]1研究了交直流微電網(wǎng)的分布式狀態(tài)估計(jì)方法，但該方法只適用于量測(cè)方程呈線性的情況。因此本文在此基礎(chǔ)上，基于三階段狀態(tài)估計(jì)理論[6]建立了集中式狀態(tài)估計(jì)模型，并基于拉格朗日松弛法[7]實(shí)現(xiàn)了交直流狀態(tài)估計(jì)的解耦，提出了三階段分布式狀態(tài)估計(jì)方法。算例仿真驗(yàn)證了該方法具有較高的精度與較好的收斂特性。

1 交直流微電網(wǎng)三階段狀態(tài)估計(jì)模型

文獻(xiàn)[5]2中的交直流微電網(wǎng)狀態(tài)估計(jì)模型為：

minJDC(xDC)+JAC(xAC)
s.tPAC+ηPDC=0

(1)

式中：xAC、xDC為交/直流微電網(wǎng)的狀態(tài)變量;JAC、JDC為狀態(tài)估計(jì)目標(biāo)函數(shù);PDC、PAC為由直(交)流側(cè)流向交(直)流側(cè)的有功;η為傳輸系數(shù)。一般而言，量測(cè)量與狀態(tài)變量是非線性的，模型(1)非凸，分布式算法不適用。……