[發明專利]微電網頻率自適應學習控制方法

有效

• 申請號: 201810179648.8
• 申請日: 2018-03-05
• 公開（公告）號: CN108448594B
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發明（設計）人: 王鼎;張啟超;趙博
• 申請（專利權）人: 中國科學院自動化研究所
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24
• 代理公司: 北京瀚仁知識產權代理事務所(普通合伙) 11482
• 代理人: 郭文浩;陳曉鵬

本發明屬于微電網頻率控制技術領域，具體涉及一種微電網頻率自適應學習控制方法。旨在解決現有技術無法有效地調節微電網的頻率和提高微電網頻率的穩定性的問題。本發明提供一種微電網頻率自適應學習控制方法，包括基于預先獲取的微電網系統的第一狀態參數，計算微電網系統的第二狀態參數；根據第二狀態參數和預先構建的第一神經網絡模型計算微電網系統的控制矩陣、擾動矩陣；根據第二狀態參數計算微電網系統的效用函數；根據效用函數計算微電網系統的代價函數；基于第二狀態參數、控制矩陣、擾動矩陣、效用函數以及代價函數，采用自適應動態規劃方法計算微電網系統頻率的最優控制律。本發明的方法能夠有效地提高微電網系統的頻率穩定性。

技術領域

本發明屬于微電網頻率控制技術領域，具體涉及一種微電網頻率自適應學習控制方法。

背景技術

在現代電力系統中，微電網已經成為不可或缺的一部分，微電網是指由分布式電源、儲能裝置、能量轉換裝置、負荷、監控和保護裝置等組成的小型發配電系統。開發和延伸微電網能夠充分促進分布式電源與可再生能源的大規模接入，實現對負荷多種能源形式的高可靠供給，是實現主動式配電網的一種有效方式，使傳統電網向智能電網過渡。但是分布式和可再生能源融入微電網將不可避免地會影響微電網的穩定性，特別是負載消耗和發電的不平衡，將導致微電網的頻率出現偏差甚至危及微電網的穩定性。由于微電網相對于傳統大電網規模較小，系統慣性和冗余度較低，因此，如何提高微電網頻率的穩定性已經成為現代電力系統發展的重要問題。

在控制理論與工程中，當被控對象的參數不確定或被控對象受到擾動時，魯棒性是評估控制器性能的重要標準。由于微電網中一般含有多種分布式電源，這些分布式電源的隨機性會給系統造成一定的干擾，且微電網系統的非線性會對系統魯棒性造成影響。為了提高微電網的穩定性，一些魯棒控制方法應運而生，例如，模糊控制方法和滑模控制方法等，但是現有技術的方法針對微電網系統在受到擾動情況下的控制問題，獲取一般非線性系統的解析解是很困難的，無法有效地調節微電網的頻率和提高微電網頻率的穩定性。

因此，如何提出一種解決上述問題的方案是本領域技術人員目前需要解決的問題。

發明內容

為了解決現有技術中的上述問題，即為了解決現有技術難以獲取非線性系統的解析解導致無法有效地調節微電網的頻率和提高微電網頻率的穩定性的問題，本發明提供了一種微電網頻率自適應學習控制方法，所述方法包括：

基于預先獲取的微電網系統的第一狀態參數，計算所述微電網系統的第二狀態參數；

根據所述第二狀態參數和預先構建的第一神經網絡模型計算所述微電網系統的控制矩陣、擾動矩陣；根據所述第二狀態參數計算所述微電網系統的效用函數；根據所述效用函數計算所述微電網系統的代價函數；

基于所述第二狀態參數、控制矩陣、擾動矩陣、效用函數以及代價函數，采用自適應動態規劃方法計算所述微電網系統頻率的最優控制律。

在上述方法的優選技術方案中，“根據所述第二狀態參數和預先構建的第一神經網絡模型計算所述微電網系統的控制矩陣、擾動矩陣”，其方法包括：

步驟S21：根據所述第二狀態參數和預先構建的第一神經網絡模型計算所述微電網系統的第一狀態方程，所述第一狀態方程為：