[發明專利]一種基于模糊神經元PID的微電網頻率控制系統及方法

在審

• 申請號: 201911039643.6
• 申請日: 2019-10-29
• 公開（公告）號: CN111258211A
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 董樹鋒;李帥;盧開誠
• 申請（專利權）人: 萬克能源科技有限公司
• 主分類號: G05B11/42
• 分類號: G05B11/42
• 代理公司: 杭州橙知果專利代理事務所(特殊普通合伙) 33261
• 代理人: 賀龍萍

1.一種基于模糊神經元PID的微電網頻率控制系統，其特征在于，包括：

采集模塊，用于實時采集微電網的頻率、有功功率；

單神經元PID控制模塊，用于當所述頻率與標準頻率的偏差大于或等于預設閾值時，通過單神經元調整PID的比例、積分、微分系數，對所述頻率進行校正；

模糊控制模塊，用于調整所述單神經元的神經元比例系數。

2.根據權利要求1所述的微電網頻率控制系統，其特征在于，所述單神經元PID控制模塊包括：

轉換模塊，用于計算所述頻率與標準頻率間的偏差、差分量、二階差分量；

求和模塊，用于求取所述偏差、差分量、二階差分量的加權和；

比例模塊，用于求取所述加權和、神經元比例系數的乘積；

延時模塊，用于將所述乘積累加到前一次頻率上獲得頻率校正量。

3.根據權利要求2所述的微電網頻率控制系統，其特征在于，所述模糊控制模塊具體為：

模糊化處理所述偏差和差分量；

通過隸屬度函數和模糊規則表經模糊推理得到所述神經元比例系數的模糊量；

使用重心法解模糊得到所述神經元比例系數的精確量。

4.根據權利要求2所述的微電網頻率控制系統，其特征在于，

所述偏差為：

e(t)＝ω(t)-ω^*

其中，E(t)為t時刻采集的微電網頻率，E^*為標準頻率；

所述差分量為：

Δe(t)＝e(t)-e(t-1)

所述二階差分量為：

Δ²e(t)＝e(t)-2e(t-1)+e(t-2)。

5.根據權利要求3所述的微電網頻率控制系統，其特征在于，所述頻率校正量為：

其中，ω(t-1)為t-1時刻采集的微電網頻率，K為神經元比例系數，x₁(t)＝e(t)，x₂(t)＝Δe(t)，x₃(t)＝Δ²e(t)，w_i(t)為對應于x_i(t)的加權系數。

6.根據權利要求4所述的微電網頻率控制系統，其特征在于，所述系統還包括：

自學習模塊，用于采用有監督的Hebb學習規則學習學習加權系數。

7.根據權利要求4所述的微電網頻率控制系統，其特征在于，所述學習加權系數具體為：

w₁(t+1)＝w₁(t)+η_Ie(t)ω'(t)[x₁(t)+x₂(t)]

w₂(t+1)＝w₂(t)+η_Pe(t)ω'(t)[x₁(t)+x₂(t)]

w₃(t+1)＝w₃(t)+η_De(t)ω'(t)[x₁(t)+x₂(t)]

其中，η_I、η_P和η_D分別表示積分、比例和微分權重的學習率；ω'(t)表示通過神經元PID控制模塊產生的頻率校正量。

8.一種基于模糊神經元PID的微電網頻率控制方法，應用于權利要求1-6任一項所述的微電網頻率控制系統，包括：

S1、實時采集微電網的頻率、有功功率；

S2、判斷所述頻率與標準頻率的偏差是否小于預設閾值，若否，基于所述偏差，計算差分量、二階差分量；

S3、求取所述偏差、差分量、二階差分量的加權和；

S4、對所述偏差、差分量進行模糊化處理，獲得神經元比例系數；

S5、求取所述加權和、神經元比例系數的乘積，并將所述乘積累加到前一次頻率上獲得頻率校正量，對所述頻率進行校正。