[發明專利]一種基于自適應動態規劃的直流微電網控制方法

有效

• 申請號: 201710659935.4
• 申請日: 2017-08-04
• 公開（公告）號: CN107508275B
• 公開（公告）日: 2019-10-29
• 發明（設計）人: 陳霞;閆林芳;石夢璇;孫海順
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H02J1/10
• 分類號: H02J1/10
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 張惠玲

1.一種基于自適應動態規劃的直流微電網控制方法，該方法采用一種基于自適應動態規劃的直流微電網控制系統，該系統包括互相連接的一次控制單元和二次控制單元；其中，一次控制單元采用傳統的下垂控制，其給定的下垂系數由二次控制單元產生；二次控制單元主要用于實現電壓穩態偏差控制和多源均流控制，二次控制單元采集系統電壓電流后，輸入到控制器內部，根據穩態電壓偏差和電流均流偏差來形成外部增強信號，并根據增強信號來調整控制單元內部權值來實現最優的控制；其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟S010，采樣系統的直流母線電壓u_dc和各分布式電源的輸出電流i_oi作為系統的狀態量x(t)；

步驟S020，隨機初始化HDP控制器內動作網絡和評價網絡的網絡各層權值w_pq；

步驟S030，將系統狀態變量輸入HDP控制器的動作網絡以及評價網絡，計算增強信號r(t)，代價函數j(t)以及反饋到系統的控制信號u(t)；

步驟S040，計算評價網絡誤差，按照誤差反向傳播算法修正評價網絡權值，并重新計算代價函數j(t)，當誤差低于容限制或迭代次數達到最大值，轉到步驟S050，否則繼續步驟S040；

步驟S050，計算動作網絡誤差，按照誤差反向傳播算法修正動作網絡權值，并重新計算代價函數j(t)，當誤差低于容限制或迭代次數達到最大值，轉到步驟S060，否則繼續步驟S050；

步驟S060，將輸入信號作用于修正權值后的動作網絡，再次計算新的控制信號u(t)；

步驟S070，控制信號u(t)作為系統新的下垂系數，輸入到采用傳統下垂控制的一次控制，生成控制DC/DC變換器的PWM信號，直流微電網產生新的系統狀態值x(t+1)，返回步驟S010。

2.根據權利要求1所述的一種基于自適應動態規劃的直流微電網控制方法，其特征在于，在所述步驟S010中，選取直流母線電壓u_dc和各分布式電源的輸出電流i_oi作為系統的狀態量，i_oi是與第i個分布式電源的輸出電流，共同作為系統的狀態量x(t)＝[u_dci_o1…i_oi]。

3.根據權利要求1所述的一種基于自適應動態規劃的直流微電網控制方法，其特征在于，在所述步驟S020中，HDP控制器內的動作網絡和評價網絡內的權值w_pq＝A·rand()；其中，A是權值的最大取值范圍。

4.根據權利要求1所述的一種基于自適應動態規劃的直流微電網控制方法，其特征在于，在所述步驟S030中，使用人工神經網絡擬合評價網絡和動作網絡；其中，動作網絡是一個三層神經網絡結構，包括一個輸入層和一個隱含層，輸入為系統狀態變量x(t)＝x^T(t)，輸出為控制信號u(t)，定義輸入層權值矩陣為w_a⁽¹⁾(t)，輸出層權值矩陣為w_a⁽²⁾(t)；評價網絡的結構與動作網絡相同，評價網絡的輸入為系統狀態變量和動作網絡輸出的動作值X_c(t)＝[x^T(t),u^T(t)]^T，輸出為通過外部增強信號外部增強信號r(t)計算得到的代價函數j(t)，定義輸入層權值矩陣為w_c⁽¹⁾(t)，輸出層權值矩陣為w_c⁽²⁾(t)。