摘要 本文提出了一种增强型三层预测分级电源管理框架,以实现孤岛微电网的安全经济运行。保证微电网经济运行的三级控制建立在基于半定规划的交流最优潮流模型之上,该模型定期向二级控制发送功率参考。为减轻可再生能源发电和负荷带来的不确定性,提出并实施了一种集中式线性模型预测控制 (MPC) 控制器用于二级控制。MPC 控制器可以通过密切跟踪来自三级控制器的参考信号来有效地调节微电网系统频率,并且计算复杂度较低。实施基于下垂的初级控制器来与次级 MPC 控制器协调,以实时平衡系统。微电网电源管理框架中模拟了同步发电机 (SG) 和太阳能光伏 (PV)。提出了一种统一线性输入状态估计器 (ULISE),用于 SG 状态变量估计和由于网络物理系统组件受损等而导致的控制异常检测。仿真结果表明,可以准确估计 SG 状态,同时可以有效检测控制信号的不一致性,以实现增强型 MPC。此外,与传统的比例积分 (PI) 控制相比,所提出的分层电源管理方案表现出卓越的频率调节能力,同时保持较低的系统运行成本。
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