[發(fā)明專利]一種考慮通信延時及拓?fù)渥儞Q的微電網(wǎng)次級控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210329402.0
• 申請日: 2022-03-30
• 公開（公告）號: CN114629168A
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫偉;林肖;戴宇;李奇越;李帷韜
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J13/00;H02J3/46
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責(zé)任公司 34101
• 代理人: 陸麗莉;何梅生

1.一種考慮通信延時及拓?fù)渥儞Q的微電網(wǎng)次級控制方法，其特征在于，包含以下步驟：

步驟1，用有向圖G＝(V_G，E_G)來表示一個具有N個節(jié)點的微電網(wǎng)系統(tǒng)，其中，V_G＝{v₁，v₂，…，v_i，…v_N}表示節(jié)點集合；v_i表示第i個節(jié)點；E_G表示節(jié)點間邊的集合；

利用式(1)獲取微電網(wǎng)系統(tǒng)通信拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：

A_G＝[a_ij]∈R^n×n (1)

式(1)中，a_ij表示第i個節(jié)點v_i與第j個節(jié)點v_j的通信連接關(guān)系，若a_ij＝1，則表示第i個節(jié)點v_i與第j個節(jié)點v_j通信相連，第i個節(jié)點v_i是第j個節(jié)點v_j的鄰居節(jié)點；若a_ij＝∞，則表示第i個節(jié)點v_i與第j個節(jié)點v_j不通信相連，第i個節(jié)點v_i不是第j個節(jié)點v_j的鄰居節(jié)點；令a_ii＝0；

令N_i＝{v_j∈V_G：(v_i，v_j)∈E_G}表示第i個節(jié)點v_i的鄰居節(jié)點集合；其中，v_j表示第j個節(jié)點是第i個節(jié)點v_i的鄰居節(jié)點；(v_i，v_j)表示第i個節(jié)點v_i與第j個節(jié)點v_j之間的有向邊；

在有向圖G的N個節(jié)點中，設(shè)置一個參考節(jié)點s，用于獲取微電網(wǎng)系統(tǒng)中的電壓參考值，s∈V_G；

步驟2，計算參考節(jié)點s到有向圖G中第i個節(jié)點v_i的鄰居節(jié)點v_j的最短路徑l_s，i，j；

步驟3，利用式(2)計算第i個節(jié)點v_i的鄰居節(jié)點v_j的通信延時影響因子ξ_i，j：

步驟4，建立第i個節(jié)點v_i的鄰居節(jié)點v_j的預(yù)測輸出電壓ARMA模型；

步驟4.1，獲取第i個節(jié)點v_i從k-1時刻至k-h時刻接收的鄰居節(jié)點v_j的實際輸出電壓序列記為y_j(k-1)，y_j(k-2)、…、y_j(k-(h-1))、y_j(k-h)；其中，y_j(k-t)表示鄰居節(jié)點v_j在k-t時刻的實際輸出電壓，t＝1，2，3，…，h；h是鄰居節(jié)點v_j的實際輸出電壓序列數(shù)據(jù)長度；

步驟4.2，利用式(3)對第i個節(jié)點v_i的鄰居節(jié)點v_j的輸出電壓進行一階差分運算：

式(3)中，表示第i個節(jié)點v_i的鄰居節(jié)點v_j的實際輸出電壓y_j(k-t)的差分；

步驟4.3，利用式(4)計算第i個節(jié)點v_i的鄰居節(jié)點v_j的預(yù)測輸出電壓ARMA模型的階數(shù)：

式(4)中，BIC(p，q)表示預(yù)測輸出電壓ARMA模型的階數(shù)p和q的判定準(zhǔn)則；是第i個節(jié)點v_i的鄰居節(jié)點v_j輸入電壓噪聲方差的估計值；p表示自回歸階數(shù)，q表示滑動平均階數(shù)；

步驟4.4，在p＝0，1，2，…，h/10，q＝0，1，2，…，h/10的范圍內(nèi)，計算出后代入式(4)，從而求出BIC(p，q)取得最小值時對應(yīng)的最大自回歸階數(shù)p^max和最大滑動平均階數(shù)q^max并作為第i個節(jié)點v_i的鄰居節(jié)點v_j的預(yù)測輸出電壓ARMA模型的階數(shù)；

步驟4.5，計算第i個節(jié)點v_i的鄰居節(jié)點v_j的預(yù)測輸出電壓ARMA模型的參數(shù)θ：

令參數(shù)其中，表示第m階自回歸參數(shù)，m＝1，2，3，…，p^max；θ_n表示第n階滑動平均參數(shù)，n＝1，2，3，…，q^max，并利用式(5)構(gòu)建參數(shù)θ的似然函數(shù)L(θ)：

式(5)中，ε(k-t)表示k-t時刻第i個節(jié)點v_i的鄰居節(jié)點v_j的輸出電壓噪聲，t＝1，2，…，h；σ²表示第i個節(jié)點v_i的鄰居節(jié)點v_j的輸出電壓噪聲方差；

求解參數(shù)θ使所述似然函數(shù)L(θ)的取值最大，從而得到第i個節(jié)點v_i的鄰居節(jié)點v_j的預(yù)測輸出電壓ARMA模型的最優(yōu)參數(shù)其中，表示最優(yōu)第m階自回歸參數(shù)，表示最優(yōu)第n階滑動平均參數(shù)；

步驟5，利用式(6)得到k時刻第i個節(jié)點v_i的鄰居節(jié)點v_i的預(yù)測輸出電壓

式(6)中，y_j(k-t)表示k-t時刻第i個節(jié)點v_i的鄰居節(jié)點v_j的實際輸出電壓，t＝1，2，…，p^max；ε(k-v)表示k-v時刻第i個節(jié)點v_i的鄰居節(jié)點v_j的輸出電壓噪聲，v＝1，2，…，q^max；

步驟6，將第i個節(jié)點v_i的鄰居節(jié)點v_j的預(yù)測輸出電壓代入如式(8)所示的第i個節(jié)點v_i的次級控制模型中進行控制；

式(8)中，k_i是第i個節(jié)點v_i的次級控制器參數(shù)；n是微電網(wǎng)系統(tǒng)節(jié)點個數(shù)；是k時刻第i個節(jié)點v_i的鄰居節(jié)點v_j的預(yù)測輸出電壓；y_i(k)是k時刻第i個節(jié)點v_i的輸出電壓；y_ref表示微電網(wǎng)系統(tǒng)的電壓參考值；g_i表示參考節(jié)點標(biāo)志；若第i個節(jié)點v_i是參考節(jié)點s，則令g_i＝1；否則，令g_i＝0；

步驟7，監(jiān)測所述微電網(wǎng)系統(tǒng)的通信拓?fù)涫欠癜l(fā)生變化，若發(fā)生變化，則進入步驟2，否則進入步驟6。