一种孤岛型泛微网频率和电压控制方法

1.一种孤岛型泛微网频率和电压控制方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、进行泛微网可再生能源和电动汽车系统建模；具体包括如下步骤：步骤11、计算光伏发电系统输出功率P PV ：式中，ψ、 和S是太阳能电池阵列的辐照度、转换效率和有效面积，T A 是环境温度；步骤12、计算风力发电系统输出功率P wind ：式中，C p 是捕获效率，λ是速度比，β是风力机的桨距角，η是效率，ρ a 是空气密度，V是风速；步骤13、计算电动汽车功率变化ΔP EV ：式中，K EV 和T EV 分别是电动汽车电池增益和时间常数，Δf是频率变化；步骤2、利用虚拟同步发电机来模仿同步发电机的行为，列出下垂控制方程；具体包括如下步骤：步骤21、下垂控制方法中有功-频率表达式为：P＝P ref +m(ω ref -ω g )式中，m为频率垂度系数，P ref 和ω ref 分别为有功功率和VSG角频率的参考值，ω g 为测量得到的角频率；步骤22、下垂控制方法中无功-电压表达式为：U＝U ref +n(Q ref -Q e )式中，n为无功功率垂度系数，Q ref 和U ref 分别为无功功率和端电压的参考值，Q e 分别为测量得到的无功功率；步骤3、求出虚拟同步发电机的离散状态方程；具体包括如下步骤：步骤31、虚拟同步发电机的惯性方程表达式为：式中，J、D分别为转动惯量、阻尼系数，P m 为机械功率，P e 为电磁功率，ω m 和ω 0 分别是机械角频率和额定角频率；步骤32、虚拟同步发电机的状态空间模型为：式中，ω＝ω m -ω 0 ，可再生输出功率的波动会引起供需双方功率的不平衡，从而引起频率的进一步波动，对于VSG，频率波动较小，近似为ω m ≈ω 0 ，输出功率P e 可视为扰动，P m 可视为可控输入变量；步骤33、虚拟同步发电机的离散状态方程为：式中， T S 为采样时间；步骤4、根据离散方程表达出模型预测控制中的代价函数；具体包括如下步骤：步骤41、频率、机械和电力的变化写成：步骤42、代价函数考虑了虚拟同步发电机的频率偏差ω和额定功率变化P m ，表示为式中，α和β分别为频率和功率变化的权重系数，Δω(k)和ΔP m (k)分别为k时刻的角速度误差和有功功率误差；步骤5、为了频率和电压获得更好的动态响应，调节虚拟同步发电机有功功率和无功功率。 2.如权利要求1所述的孤岛型泛微网频率和电压控制方法，其特征在于，步骤5中，为了频率和电压获得更好的动态响应，调节虚拟同步发电机有功功率和无功功率具体包括如下步骤：步骤51、虚拟同步发电机的有功功率基准变化为：ΔP VSG (k)＝ΔP m (k)；步骤52、虚拟同步发电机的无功功率基准变化为：步骤53、虚拟同步发电机功率基准表达式为：