[發(fā)明專利]一種基于自適應(yīng)動態(tài)規(guī)劃的直流微電網(wǎng)控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710659935.4
• 申請日: 2017-08-04
• 公開（公告）號: CN107508275B
• 公開（公告）日: 2019-10-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳霞;閆林芳;石夢璇;孫海順
• 申請（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 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(yīng)動態(tài)規(guī)劃的直流微電網(wǎng)控制方法，該方法采用一種基于自適應(yīng)動態(tài)規(guī)劃的直流微電網(wǎng)控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)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(tǒng)的下垂控制，其給定的下垂系數(shù)由二次控制單元產(chǎn)生；二次控制單元主要用于實現(xiàn)電壓穩(wěn)態(tài)偏差控制和多源均流控制，二次控制單元采集系統(tǒng)電壓電流后，輸入到控制器內(nèi)部，根據(jù)穩(wěn)態(tài)電壓偏差和電流均流偏差來形成外部增強信號，并根據(jù)增強信號來調(diào)整控制單元內(nèi)部權(quán)值來實現(xiàn)最優(yōu)的控制；其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟S010，采樣系統(tǒng)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(tǒng)的狀態(tài)量x(t)；

步驟S020，隨機初始化HDP控制器內(nèi)動作網(wǎng)絡(luò)和評價網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)各層權(quán)值w_pq；

步驟S030，將系統(tǒng)狀態(tài)變量輸入HDP控制器的動作網(wǎng)絡(luò)以及評價網(wǎng)絡(luò)，計算增強信號r(t)，代價函數(shù)j(t)以及反饋到系統(tǒng)的控制信號u(t)；

步驟S040，計算評價網(wǎng)絡(luò)誤差，按照誤差反向傳播算法修正評價網(wǎng)絡(luò)權(quán)值，并重新計算代價函數(shù)j(t)，當(dāng)誤差低于容限制或迭代次數(shù)達(dá)到最大值，轉(zhuǎn)到步驟S050，否則繼續(xù)步驟S040；

步驟S050，計算動作網(wǎng)絡(luò)誤差，按照誤差反向傳播算法修正動作網(wǎng)絡(luò)權(quán)值，并重新計算代價函數(shù)j(t)，當(dāng)誤差低于容限制或迭代次數(shù)達(dá)到最大值，轉(zhuǎn)到步驟S060，否則繼續(xù)步驟S050；

步驟S060，將輸入信號作用于修正權(quán)值后的動作網(wǎng)絡(luò)，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(tǒng)新的下垂系數(shù)，輸入到采用傳統(tǒng)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(wǎng)產(chǎn)生新的系統(tǒng)狀態(tài)值x(t+1)，返回步驟S010。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于自適應(yīng)動態(tài)規(guī)劃的直流微電網(wǎng)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(tǒng)的狀態(tài)量，i_oi是與第i個分布式電源的輸出電流，共同作為系統(tǒng)的狀態(tài)量x(t)＝[u_dci_o1…i_oi]。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于自適應(yīng)動態(tài)規(guī)劃的直流微電網(wǎng)控制方法，其特征在于，在所述步驟S020中，HDP控制器內(nèi)的動作網(wǎng)絡(luò)和評價網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的權(quán)值w_pq＝A·rand()；其中，A是權(quán)值的最大取值范圍。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于自適應(yīng)動態(tài)規(guī)劃的直流微電網(wǎng)控制方法，其特征在于，在所述步驟S030中，使用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)擬合評價網(wǎng)絡(luò)和動作網(wǎng)絡(luò)；其中，動作網(wǎng)絡(luò)是一個三層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，包括一個輸入層和一個隱含層，輸入為系統(tǒng)狀態(tài)變量x(t)＝x^T(t)，輸出為控制信號u(t)，定義輸入層權(quán)值矩陣為w_a⁽¹⁾(t)，輸出層權(quán)值矩陣為w_a⁽²⁾(t)；評價網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)與動作網(wǎng)絡(luò)相同，評價網(wǎng)絡(luò)的輸入為系統(tǒng)狀態(tài)變量和動作網(wǎng)絡(luò)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(shù)j(t)，定義輸入層權(quán)值矩陣為w_c⁽¹⁾(t)，輸出層權(quán)值矩陣為w_c⁽²⁾(t)。