[發明專利]一種考慮時變通信延時的微電網的電壓魯棒控制方法

在審

• 申請號: 202010582218.8
• 申請日: 2020-06-23
• 公開（公告）號: CN111665724A
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發明（設計）人: 孫偉;曾志濤;李奇越;李帷韜;徐曉冰;王建平
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04;H02J3/12
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 陸麗莉;何梅生

本發明公開了一種考慮時變通信延時的微電網的電壓魯棒控制方法，是通過采用狀態反饋魯棒控制器對微電網輸出電壓進行控制，并考慮了通信網絡中最大時變延時對微電網的影響。在給定魯棒性能約束以及最大時變延時的條件下，通過優化迭代電壓魯棒控制器參數，得到在給定魯棒性能與最大時變延時下微電網的最優電壓魯棒控制器。本發明能夠使微電網在滿足給定的魯棒性能條件下，能夠穩定運行并且具有最優的動態性能。

技術領域

本發明涉及微電網自動控制技術領域，是一種考慮時變通信延時的微電網的電壓魯棒控制方法。

背景技術

近年來，環境污染、能源危機等問題的日益嚴峻促使分布式發電技術得到了受到了廣泛的關注，作為分布式發電單元接入大電網的有效途徑，微電網可以根據情況工作在不同的模式下，既可以與大電網連接實現并網運行，也可以在大電網故障或出現特殊情況時與大電網分離，在孤島模式下運行，這種靈活的工作特性使得微電網得到了廣泛的應用與發展。在孤島模式下，微電網中各分布式發電單元需要通過通信網絡交互信息，共同維持微電網電壓的穩定

由于網絡對通信介質分時復用的特點，當多個節點通過網絡進行數據傳輸時，常常出現信息阻塞、連接中斷、多幀傳輸等現象，因而不可避免的出現信息的延時，并且隨著時間的推移，這種延遲也會發生變化，因此時變通信延時問題是微電網控制系統面臨的主要問題之一，它往往是導致系統惡化的重要原因。另一方面，隨著微電網控制系統規模的不斷擴大，復雜性不斷增加，外部環境不可預知性，外部干擾隨機性等，使人們很難得到微電網的確定的描述，因而僅僅討論微電網的穩定性難以滿足實際工況的需求，如何使微電網在一定參數攝動下保持性能是當前微電網控制研究的重點，因而考慮在通信網絡含有時變延時條件下的微電網的電壓魯棒控制方法具有重要的現實意義。

發明內容

本發明是為了解決上述現有技術存在的不足之處，提出考慮時變通信延時的微電網的電壓魯棒控制方法，以期能夠使微電網在滿足給定的魯棒性能條件下，能夠穩定運行并且具有最優的動態性能。

本發明為達到上述發明目的，采用如下技術方案：

本發明一種考慮時變通信延時的微電網的電壓魯棒控制方法的特點在于包括以下步驟：

步驟1，根據電路定理與小信號建模法，建立微電網電壓小信號模型；

步驟2，分析通信網絡中的最大時變延時并設計電壓狀態反饋魯棒控制器，從而構建微電網電壓閉環模型；

步驟3，設定魯棒性能為γ，初始的電壓魯棒控制器參數為K，參數優化步長為h；

步驟4，判斷所述微電網電壓閉環模型是否滿足穩定魯棒條件，若滿足，則將K+h賦值給k后，重新執行步驟4，否則，則進入步驟5；所述穩定魯棒條件為漸近穩定且滿足魯棒性能要求γ；

步驟5，令微電網電壓閉環模型在魯棒性能為γ條件下的最優魯棒控制器參數為K-h。

本發明所述的電壓魯棒控制方法的特點也在于，利用式(1)建立步驟1中的微電網電壓小信號模型：