基于投影迭代法的高比例可再生能源孤岛微电网协调功率控制

《Processes》：Projection-Iterative-Method-Based Coordinated Power Control for Renewable-Rich Islanded Microgrids

　　摘要高比例可再生能源渗透率给孤岛微电网引入了快速的源-荷波动和运行不确定性，对传统下垂控制在动态频率/电压调节和比例功率分配方面构成了挑战。本文提出一种整合自适应下垂控制、动态虚拟阻抗和基于投影迭代法的优化器（PIMO）的协调控制策略。通过一种受约束的多目标优化模型来协调有功和无功功率分配误差、频率和电压偏差、虚拟阻抗正则化以及参数变化，同时通过基于李雅普诺夫和特征值的可行性准则来保证系统稳定性。PIMO定期在规定的可行范围内协调下垂系数和虚拟阻抗参数。在MATLAB/Simulink中，通过五级负载转换和光伏渗透率从30%到90%的高可再生能源占比场景对所提策略进行了评估，涵盖辐照度和温度变化、源-荷同时扰动以及运行约束等条件。与自适应下垂控制相比，所提策略将全窗口频率和电压均方根误差分别降低了9.4%和26.6%。有功和无功功率分配误差分别降低至1.73%和2.08%，最坏情况下的调节时间缩短至220毫秒。此外，PIMO在采用的60秒监督更新周期内实现了28.4秒的平均执行时间。这些结果表明，在可再生能源丰富的运行条件下，所提策略在动态调节能力、比例功率分配和可行的监督优化方面均有显著提升。