本發(fā)明屬于孤島交流微電網(wǎng)分布式發(fā)電控制,具體地,涉及一種孤島交流微電網(wǎng)分布式二次隱私保護(hù)控制方法及系統(tǒng),尤其是一種基于動(dòng)態(tài)事件觸發(fā)和狀態(tài)分解的微電網(wǎng)分布式二次隱私保護(hù)控制方法。
背景技術(shù):
1、交流微電網(wǎng)作為智能電網(wǎng)的重要組成部分,是一種平穩(wěn)集成大量分布式能源的有效解決方案,其可在并網(wǎng)或孤島模式下運(yùn)行。在孤島模式運(yùn)行時(shí),其最重要的問題是維持系統(tǒng)頻率和電壓的穩(wěn)定,同時(shí)實(shí)現(xiàn)最優(yōu)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。而由于分布式控制具備靈活的即插即用能力和強(qiáng)魯棒性,現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用在孤島交流微電網(wǎng)的頻率電壓控制。
2、現(xiàn)有的基于多智能體的分布式一致性算法,其實(shí)現(xiàn)要求相鄰發(fā)電單元之間通過通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實(shí)時(shí)信息交換,但這不可避免地會引起隱私信息泄露問題。當(dāng)外部入侵者試圖通過通信網(wǎng)絡(luò)頻道竊取實(shí)時(shí)的敏感信息,并設(shè)計(jì)攻擊信號來破壞一致性時(shí),將嚴(yán)重影響微電網(wǎng)的安全運(yùn)行,并有可能導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)失穩(wěn)。
3、為了解決信息交換引起的隱私泄露問題,現(xiàn)有技術(shù)主要通過包括差分隱私、同態(tài)加密以及仿射變換的方式處理。然而上述的解決方案存在通信負(fù)擔(dān)大、收斂速度慢以及無法實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)一致性等問題。
4、專利文獻(xiàn)《基于加密策略的孤島微電網(wǎng)隱私保護(hù)分布式經(jīng)濟(jì)調(diào)度方法》(cn115834022a)公開了組通過保密交互協(xié)議獲取自身信息和通信網(wǎng)絡(luò)中與其相鄰的其它發(fā)電機(jī)組信息之間的信息加權(quán)差。但其加密策略是對使用同態(tài)加密策略對傳輸?shù)臓顟B(tài)進(jìn)行加密,也即將傳輸?shù)臓顟B(tài)轉(zhuǎn)換成密文,然后以密文的形式發(fā)送給鄰居,需要對傳輸狀態(tài)進(jìn)行不斷的加密和解密過程,會嚴(yán)重加大計(jì)算負(fù)擔(dān),并且效率低下。
5、此外,以上方法主要從隱私數(shù)據(jù)加密的角度進(jìn)行考慮,很少從隱私數(shù)據(jù)通過通信網(wǎng)絡(luò)傳遞的次數(shù)對隱私信息進(jìn)行保護(hù),因此難以解決存在外部攻擊時(shí)的隱私保護(hù)信息問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷,本發(fā)明的目的是提供一種孤島交流微電網(wǎng)分布式二次隱私保護(hù)控制方法及系統(tǒng)。
2、根據(jù)本發(fā)明提供的一種孤島交流微電網(wǎng)分布式二次隱私保護(hù)控制方法,包括:
3、步驟s1:構(gòu)建分布式發(fā)電機(jī)的動(dòng)力學(xué)模型及微電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型;
4、步驟s2:對孤島交流微電網(wǎng)真實(shí)狀態(tài)進(jìn)行加密保護(hù),得到加密后的子狀態(tài);
5、步驟s3:基于加密后的子狀態(tài),構(gòu)建電壓控制器和頻率恢復(fù)控制器;
6、步驟s4:基于加密后的子狀態(tài),構(gòu)建最優(yōu)功率分配性控制器;
7、步驟s5:根據(jù)頻率恢復(fù)控制器和最優(yōu)功率分配控制器得到最優(yōu)輸出有功功率,電壓控制器調(diào)節(jié)電壓。
8、優(yōu)選地,步驟s1中所述孤島交流微電網(wǎng)包含分布式發(fā)電機(jī)。
9、所述步驟s1包括:
10、步驟s1.1:構(gòu)建分布式發(fā)電機(jī)的動(dòng)力學(xué)模型;
11、步驟s1.2:構(gòu)建孤島交流微電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型。
12、所述步驟s1.1包括:
13、步驟s1.1.1:構(gòu)建頻率的下垂控制方程ωi(t)=ωni(t)-mipi(t)和電壓的下垂控制方程voi(t)=vni(t)-kiqi(t);
14、其中,ωi(t)、ωni(t)分別表示第i個(gè)分布式發(fā)電機(jī)的輸出角頻率、初級控制參考角頻率;
15、voi(t)、vni(t)分別表示第i個(gè)分布式發(fā)電機(jī)的輸出電壓幅值、初級控制參考電壓幅值;
16、pi(t)、qi(t)分別表示第i個(gè)分布式發(fā)電機(jī)輸出的有功功率、無功功率;
17、mi、ki分別表示第i個(gè)分布式發(fā)電機(jī)的有功下垂系數(shù)、無功下垂系數(shù);
18、t表示時(shí)間。
19、步驟s1.1.2:坐標(biāo)變換,得到改進(jìn)的電壓下垂控制方程vodi(t)=vni(t)-kiqi(t)和voqi(t)=0;
20、其中,vodi(t)、voqi(t)分別表示輸出電壓幅值voi(t)的直軸部分、交軸部分,
21、步驟s1.1.3:構(gòu)建分布式發(fā)電機(jī)的頻率動(dòng)力學(xué)方程和電壓動(dòng)力學(xué)方程:
22、
23、其中,分別表示ωi(t)、ωni(t)、pi(t)的一階導(dǎo)數(shù);
24、分別表示vodi(t)、vni(t)、qi(t)的一階導(dǎo)數(shù);
25、uωi(t)、uvi(t)、upi(t)分別表示頻率恢復(fù)、電壓恢復(fù)、最優(yōu)功率分配的二次控制輸入信號;
26、表示低通濾波器的剪切頻率;
27、iodi(t)、ioqi(t)分別表示輸出電流幅值ioi(t)的直軸部分、交軸部分,
28、
29、步驟s1.1.4:計(jì)算初級控制參考角頻率ωni(t)和初級控制參考電壓幅值vni(t);
30、
31、所述步驟s1.2包括:
32、步驟s1.2.1:構(gòu)建發(fā)電成本函數(shù)模型ci(pi(t))=ai(pi(t))2+cipi(t)+γi;
33、其中,ci(pi(t))為第i個(gè)分布式發(fā)電機(jī)的發(fā)電成本函數(shù);
34、ai、ci、γi表示第i個(gè)分布式發(fā)電機(jī)的三個(gè)發(fā)電成本系數(shù)。
35、步驟s1.2.2:構(gòu)建微電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型:
36、
37、pmin_i≤pi≤pmax_i;
38、其中,c(p(t))表示微電網(wǎng)系統(tǒng)的總發(fā)電成本;
39、pi(t0)表示第i個(gè)分布式發(fā)電機(jī)輸出的初始有功功率;
40、t0表示初始時(shí)刻;
41、n表示共有n個(gè)分布式發(fā)電機(jī);
42、pd表示微電網(wǎng)系統(tǒng)負(fù)荷總的有功功率;
43、pmin_i、pmax_i分別表示第i個(gè)分布式發(fā)電機(jī)能夠輸出的最小有功功率、最大有功功率。
44、優(yōu)選地,步驟s2包括:
45、步驟s2.1:將分布式發(fā)電機(jī)的真實(shí)狀態(tài)xi(t)分成兩個(gè)子狀態(tài)
46、其中,代表兩個(gè)分解系數(shù)。
47、步驟s2.2:構(gòu)建分布式發(fā)電機(jī)加密后的頻率和電壓動(dòng)力學(xué)方程:
48、
49、其中,表示ωi(t)的兩個(gè)子狀態(tài),分別表示的一階導(dǎo)數(shù);
50、表示vodi(t)的兩個(gè)子狀態(tài),分別表示的一階導(dǎo)數(shù);
51、表示pi(t)的兩個(gè)子狀態(tài),分別表示的一階導(dǎo)數(shù);
52、表示uωi(t)的兩個(gè)子狀態(tài);
53、表示uvi(t)的兩個(gè)子狀態(tài);
54、表示upi(t)的兩個(gè)子狀態(tài)。
55、優(yōu)選地,步驟s3包括:
56、步驟s3.1:構(gòu)建電壓和頻率恢復(fù)的動(dòng)態(tài)事件觸發(fā)一致性控制器:
57、頻率恢復(fù)控制器
58、電壓控制器
59、
60、其中,cg表示控制增益系數(shù);
61、aij表示孤島交流微電網(wǎng)通信拓?fù)涞募訖?quán)鄰接矩陣a=(aij)的第i行第j列元素,若第i個(gè)分布式發(fā)電機(jī)能夠從第j個(gè)分布式發(fā)電機(jī)接收信息,則aij=1,若不能,則aij=0;
62、bi表示增益系數(shù),若第i個(gè)分布式發(fā)電機(jī)能夠獲得參考值信息,則bi=1,若不能,則bi=0;
63、是第i個(gè)分布式發(fā)電機(jī)的兩個(gè)子狀態(tài)之間的增益系數(shù);
64、ωnom、vnom分別表示頻率、電壓額定值;
65、表示第i臺發(fā)電機(jī)頻率子狀態(tài)的估計(jì)狀態(tài);
66、表示第i臺發(fā)電機(jī)頻率子狀態(tài)的估計(jì)狀態(tài);
67、表示第i臺發(fā)電機(jī)電壓子狀態(tài)的估計(jì)狀態(tài);
68、表示第i臺發(fā)電機(jī)電壓子狀態(tài)的估計(jì)狀態(tài);
69、表示第j臺發(fā)電機(jī)頻率子狀態(tài)的估計(jì)狀態(tài);
70、表示j臺發(fā)電機(jī)電壓子狀態(tài)的估計(jì)狀態(tài);
71、分別表示第i臺發(fā)電機(jī)頻率子狀態(tài)在第kα個(gè)觸發(fā)時(shí)刻的觸發(fā)狀態(tài)、頻率子狀態(tài)在第kβ個(gè)觸發(fā)時(shí)刻的觸發(fā)狀態(tài),kα,kβ=0,1,2,…;
72、分別表示第i臺發(fā)電機(jī)電壓子狀態(tài)在第kα個(gè)觸發(fā)時(shí)刻的觸發(fā)狀態(tài)、電壓子狀態(tài)在第kβ個(gè)觸發(fā)時(shí)刻的觸發(fā)狀態(tài),kα,kβ=0,1,2,…。
73、步驟s3.2:構(gòu)建用于更新頻率和電壓子狀態(tài)的觸發(fā)函數(shù):
74、
75、其中,表示局部測量誤差,ξ∈(ω,v);
76、表示跟蹤誤差;
77、表示一致性誤差;
78、μξi、θξi、πξi為大于0的常數(shù);
79、表示第i臺發(fā)電機(jī)頻率或者電壓更新的第ki+1個(gè)觸發(fā)時(shí)刻,ki=0,1,2,…;
80、表示第i臺發(fā)電機(jī)頻率或者電壓更新的第ki個(gè)觸發(fā)時(shí)刻;
81、dξi(t)是內(nèi)部自適應(yīng)動(dòng)態(tài)變量;
82、所述內(nèi)部自適應(yīng)動(dòng)態(tài)變量dξi(t)滿足
83、其中,lξ1,lξ2,dξi(0)均為大于0的常數(shù);
84、表示dξi(t)的一階導(dǎo)數(shù)。
85、優(yōu)選地,所述步驟s4包括:
86、步驟s4.1:計(jì)算分布式發(fā)電機(jī)的增量成本子狀態(tài):
87、
88、其中,表示增量成本λi(t)的兩個(gè)子狀態(tài);
89、表示ci(pi(t))的兩個(gè)子狀態(tài)。
90、步驟s4.2:構(gòu)建最優(yōu)有功分配的動(dòng)態(tài)事件觸發(fā)一致性控制器:
91、
92、
93、其中,cv是控制增益系數(shù);
94、表示第i臺發(fā)電機(jī)增量成本子狀態(tài)的估計(jì)狀態(tài);
95、表示第i臺發(fā)電機(jī)增量成本子狀態(tài)的估計(jì)狀態(tài);
96、分別表示第i臺發(fā)電機(jī)增量成本子狀態(tài)在第kα個(gè)觸發(fā)時(shí)刻的觸發(fā)狀態(tài)、成本子狀態(tài)在第kβ個(gè)觸發(fā)時(shí)刻的觸發(fā)狀態(tài),kα,kβ=0,1,2,…;
97、表示pi(t0)的兩個(gè)子狀態(tài)。
98、步驟s4.3:構(gòu)建用于更新增量成本子狀態(tài)的觸發(fā)函數(shù):
99、
100、其中,表示子狀態(tài)的列向量;
101、表示估計(jì)狀態(tài)的列向量;
102、表示有功功率子狀態(tài)的列向量;表示局部測量誤差;
103、表示跟蹤誤差;
104、表示一致性誤差;
105、μλi,θλi,πλi均為大于0的常數(shù);
106、dλi(t)是內(nèi)部自適應(yīng)動(dòng)態(tài)變量;
107、所述內(nèi)部自適應(yīng)動(dòng)態(tài)變量dλi(t)滿足其中,lλ1,lλ2,dλi(0)均為大于0的常數(shù);
108、表示dλi(t)的一階導(dǎo)數(shù)。
109、步驟s4.4:求解經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型:
110、
111、其中,λ★表示在同時(shí)考慮功率平衡約束和發(fā)電容量約束情況下的最優(yōu)增量成本;
112、
113、其中,φ表示最優(yōu)輸出功率違背發(fā)電容量約束的分布式發(fā)電機(jī)的集合;
114、λ*表示在只考慮功率平衡約束情況下的最優(yōu)增量成本。
115、步驟s4.5:構(gòu)建兩個(gè)輔助控制器實(shí)現(xiàn)最優(yōu)有功功率分配。
116、步驟s4.6:更新ψi(t)、δi(t)子狀態(tài)的兩個(gè)估計(jì)狀態(tài):
117、
118、其中,表示局部測量誤差;
119、表示一致性誤差;
120、μδi,θδi,πδi均表示大于0的常數(shù);
121、和dδi(t)是內(nèi)部自適應(yīng)動(dòng)態(tài)變量;
122、lδ1,lδ2,dδi(0)均為大于0的常數(shù);
123、分別表示dδi(t)的一階導(dǎo)數(shù)。
124、所述步驟s4.5中,引入兩個(gè)輔助變量ψi(t)和δi(t),
125、構(gòu)建兩個(gè)輔助控制器用于實(shí)現(xiàn)存在功率發(fā)電約束下的最優(yōu)有功功率分配:
126、
127、其中,表示子狀態(tài)的列向量;
128、表示子狀態(tài)的列向量;
129、表示估計(jì)狀態(tài)的列向量;
130、表示估計(jì)狀態(tài)的列向量;
131、
132、cψ、cδ表示控制增益系數(shù);
133、表示ψi(t)的兩個(gè)子狀態(tài);
134、代表δi(t)的兩個(gè)子狀態(tài);
135、表示的估計(jì)狀態(tài);
136、表示的估計(jì)狀態(tài);
137、表示的估計(jì)狀態(tài);
138、表示的估計(jì)狀態(tài);
139、分別表示子狀態(tài)在第kα個(gè)觸發(fā)時(shí)刻的觸發(fā)狀態(tài)、子狀態(tài)在第kβ個(gè)觸發(fā)時(shí)刻的觸發(fā)狀態(tài),kα,kβ=0,1,2,…;
140、分別表示子狀態(tài)在第kα個(gè)觸發(fā)時(shí)刻的觸發(fā)狀態(tài)、子狀態(tài)在第kβ個(gè)觸發(fā)時(shí)刻的觸發(fā)狀態(tài),kα,kβ=0,1,2,…。
141、所述步驟s5中,分布式發(fā)電機(jī)的初級控制框圖包含功率計(jì)算模塊、低通濾波器、下垂控制器和電壓電流控制器五個(gè)部分。
142、所述分布式發(fā)電機(jī)的主電路包含vsc逆變器、lc濾波器和lc輸出連接單元。
143、最優(yōu)功率分配控制器產(chǎn)生的控制輸入信號與頻率恢復(fù)控制器產(chǎn)生的控制輸入信號疊加,通過積分器得到初級控制參考角頻率ωni(t),根據(jù)電壓電流雙閉環(huán)控制產(chǎn)生pwm信號,通過控制逆變器的開關(guān)求解得最終的最優(yōu)輸出有功功率
144、
145、其中,pi*表示第i臺發(fā)電機(jī)的最優(yōu)有功功率。
146、根據(jù)本發(fā)明提供的一種孤島交流微電網(wǎng)分布式二次隱私保護(hù)控制系統(tǒng),包括:
147、模塊m1:構(gòu)建分布式發(fā)電機(jī)的動(dòng)力學(xué)模型及微電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型;
148、模塊m2:對孤島交流微電網(wǎng)真實(shí)狀態(tài)進(jìn)行加密保護(hù),得到加密后的子狀態(tài);
149、模塊m3:基于加密后的子狀態(tài),構(gòu)建電壓控制器和頻率恢復(fù)控制器;
150、模塊m4:基于加密后的子狀態(tài),構(gòu)建最優(yōu)功率分配控制器;
151、模塊m5:根據(jù)頻率恢復(fù)控制器和最優(yōu)功率分配控制器得到最優(yōu)輸出有功功率,電壓控制器調(diào)節(jié)電壓。
152、優(yōu)選地,模塊m1中所述孤島交流微電網(wǎng)包含分布式發(fā)電機(jī);
153、所述模塊m1包括:
154、模塊m1.1:建立分布式發(fā)電機(jī)的動(dòng)力學(xué)模型;
155、模塊m1.2:建立孤島交流微電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型。
156、所述模塊m1.1包括:
157、模塊m1.1.1:建立頻率的下垂控制方程ωi(t)=ωni(t)-mipi(t)和電壓的下垂控制方程voi(t)=vni(t)-kiqi(t);
158、其中,ωi(t)、ωni(t)分別表示第i個(gè)分布式發(fā)電機(jī)的輸出角頻率、初級控制參考角頻率;
159、voi(t)、vni(t)分別表示第i個(gè)分布式發(fā)電機(jī)的輸出電壓幅值、初級控制參考電壓幅值;
160、pi(t)、qi(t)分別表示第i個(gè)分布式發(fā)電機(jī)輸出的有功功率、無功功率;
161、mi、ki分別表示第i個(gè)分布式發(fā)電機(jī)的有功下垂系數(shù)、無功下垂系數(shù);
162、t表示時(shí)間;
163、模塊m1.1.2:坐標(biāo)變換,得到改進(jìn)的電壓下垂控制方程vodi(t)=vni(t)-kiqi(t)和voqi(t)=0;
164、其中,vodi(t)、voqi(t)分別表示輸出電壓幅值voi(t)的直軸部分、交軸部分,
165、
166、模塊m1.1.3:構(gòu)建分布式發(fā)電機(jī)的頻率動(dòng)力學(xué)方程和電壓動(dòng)力學(xué)方程:
167、
168、
169、其中,分別表示ωi(t)、ωni(t)、pi(t)的一階導(dǎo)數(shù);
170、分別表示vodi(t)、vni(t)、qi(t)的一階導(dǎo)數(shù);
171、uωi(t)、uvi(t)、upi(t)分別表示頻率恢復(fù)、電壓恢復(fù)、最優(yōu)功率分配的二次控制輸入信號;
172、表示低通濾波器的剪切頻率;
173、iodi(t)、ioqi(t)分別表示輸出電流幅值ioi(t)的直軸部分、交軸部分,
174、
175、模塊m1.1.4:計(jì)算初級控制參考角頻率ωni(t)和初級控制參考電壓幅值vni(t);
176、
177、
178、所述模塊m1.2包括:
179、模塊m1.2.1:構(gòu)建發(fā)電成本函數(shù)模型ci(pi(t))=ai(pi(t))2+cipi(t)+γi;
180、其中,ci(pi(t))為第i個(gè)分布式發(fā)電機(jī)的發(fā)電成本函數(shù);
181、ai、ci、γi表示第i個(gè)分布式發(fā)電機(jī)的三個(gè)發(fā)電成本系數(shù)。
182、模塊m1.2.2:構(gòu)建微電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型:
183、
184、其中,c(p(t))表示微電網(wǎng)系統(tǒng)的總發(fā)電成本;
185、pi(t0)表示第i個(gè)分布式發(fā)電機(jī)輸出的初始有功功率;
186、t0表示初始時(shí)刻;
187、n表示共有n個(gè)分布式發(fā)電機(jī);
188、pd表示微電網(wǎng)系統(tǒng)負(fù)荷總的有功功率;
189、pmin_i、pmax_i分別表示第i個(gè)分布式發(fā)電機(jī)能夠輸出的最小有功功率、最大有功功率。
190、優(yōu)選地,模塊m2包括:
191、模塊m2.1:將分布式發(fā)電機(jī)的真實(shí)狀態(tài)xi(t)分成兩個(gè)子狀態(tài)
192、其中,代表兩個(gè)分解系數(shù)。
193、模塊m2.2:建立分布式發(fā)電機(jī)加密后的頻率和電壓動(dòng)力學(xué)方程:
194、
195、其中,表示ωi(t)的兩個(gè)子狀態(tài),分別表示的一階導(dǎo)數(shù);
196、表示vodi(t)的兩個(gè)子狀態(tài),分別表示的一階導(dǎo)數(shù);
197、表示pi(t)的兩個(gè)子狀態(tài),分別表示的一階導(dǎo)數(shù);
198、表示uωi(t)的兩個(gè)子狀態(tài);
199、表示uvi(t)的兩個(gè)子狀態(tài);
200、表示upi(t)的兩個(gè)子狀態(tài)。
201、優(yōu)選地,模塊m3包括:
202、模塊m3.1:構(gòu)建電壓和頻率恢復(fù)的動(dòng)態(tài)事件觸發(fā)一致性控制器:
203、頻率恢復(fù)控制器
204、電壓控制器
205、
206、其中,cg表示控制增益系數(shù);
207、aij表示孤島交流微電網(wǎng)通信拓?fù)涞募訖?quán)鄰接矩陣a=(aij)的第i行第j列元素,若第i個(gè)分布式發(fā)電機(jī)能夠從第j個(gè)分布式發(fā)電機(jī)接收信息,則aij=1,若不能,則aij=0;
208、bi表示增益系數(shù),若第i個(gè)分布式發(fā)電機(jī)能夠獲得參考值信息,則bi=1,若不能,則bi=0;
209、是第i個(gè)分布式發(fā)電機(jī)的兩個(gè)子狀態(tài)之間的增益系數(shù);
210、ωnom、vnom分別表示頻率、電壓額定值;
211、表示第i臺發(fā)電機(jī)頻率子狀態(tài)的估計(jì)狀態(tài);
212、表示第i臺發(fā)電機(jī)頻率子狀態(tài)的估計(jì)狀態(tài);
213、表示第i臺發(fā)電機(jī)電壓子狀態(tài)的估計(jì)狀態(tài);
214、表示第i臺發(fā)電機(jī)電壓子狀態(tài)的估計(jì)狀態(tài);
215、表示第j臺發(fā)電機(jī)頻率子狀態(tài)的估計(jì)狀態(tài);
216、表示j臺發(fā)電機(jī)電壓子狀態(tài)的估計(jì)狀態(tài);
217、分別表示第i臺發(fā)電機(jī)頻率子狀態(tài)在第kα個(gè)觸發(fā)時(shí)刻的觸發(fā)狀態(tài)、頻率子狀態(tài)在第kβ個(gè)觸發(fā)時(shí)刻的觸發(fā)狀態(tài),kα,kβ=0,1,2,…;
218、分別表示第i臺發(fā)電機(jī)電壓子狀態(tài)在第kα個(gè)觸發(fā)時(shí)刻的觸發(fā)狀態(tài)、電壓子狀態(tài)在第kβ個(gè)觸發(fā)時(shí)刻的觸發(fā)狀態(tài),kα,kβ=0,1,2,…。
219、模塊m3.2:構(gòu)建用于更新頻率和電壓子狀態(tài)的觸發(fā)函數(shù):
220、
221、其中,表示局部測量誤差,ξ∈(ω,v);
222、表示跟蹤誤差;
223、表示一致性誤差;
224、μξi、θξi、πξi為大于0的常數(shù);
225、表示第i臺發(fā)電機(jī)頻率或者電壓更新的第ki+1個(gè)觸發(fā)時(shí)刻,ki=0,1,2,…;
226、表示第i臺發(fā)電機(jī)頻率或者電壓更新的第ki個(gè)觸發(fā)時(shí)刻;
227、dξi(t)是內(nèi)部自適應(yīng)動(dòng)態(tài)變量;
228、所述內(nèi)部自適應(yīng)動(dòng)態(tài)變量dξi(t)滿足
229、其中,lξ1,lξ2,dξi(0)均為大于0的常數(shù);
230、表示dξi(t)的一階導(dǎo)數(shù)。
231、優(yōu)選地,模塊m4包括:
232、模塊m4.1:計(jì)算分布式發(fā)電機(jī)的增量成本子狀態(tài):
233、
234、其中,表示增量成本λi(t)的兩個(gè)子狀態(tài);
235、表示ci(pi(t))的兩個(gè)子狀態(tài)。
236、模塊m4.2:構(gòu)建最優(yōu)有功分配的動(dòng)態(tài)事件觸發(fā)一致性控制器:
237、
238、
239、其中,cv是控制增益系數(shù);
240、表示第i臺發(fā)電機(jī)增量成本子狀態(tài)的估計(jì)狀態(tài);
241、表示第i臺發(fā)電機(jī)增量成本子狀態(tài)的估計(jì)狀態(tài);
242、分別表示第i臺發(fā)電機(jī)增量成本子狀態(tài)在第kα個(gè)觸發(fā)時(shí)刻的觸發(fā)狀態(tài)、成本子狀態(tài)在第kβ個(gè)觸發(fā)時(shí)刻的觸發(fā)狀態(tài),kα,kβ=0,1,2,…;
243、表示pi(t0)的兩個(gè)子狀態(tài)。
244、模塊m4.3:構(gòu)建用于更新增量成本子狀態(tài)的觸發(fā)函數(shù):
245、
246、其中,表示子狀態(tài)的列向量;
247、表示估計(jì)狀態(tài)的列向量;
248、表示有功功率子狀態(tài)的列向量;
249、表示局部測量誤差;
250、表示跟蹤誤差;
251、表示一致性誤差;
252、μλi,θλi,πλi均為大于0的常數(shù);
253、dλi(t)是內(nèi)部自適應(yīng)動(dòng)態(tài)變量;
254、所述內(nèi)部自適應(yīng)動(dòng)態(tài)變量dλi(t)滿足
255、其中,lλ1,lλ2,dλi(0)均為大于0的常數(shù);
256、表示dλi(t)的一階導(dǎo)數(shù)。
257、模塊m4.4:求解經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型:
258、
259、其中,λ★表示在同時(shí)考慮功率平衡約束和發(fā)電容量約束情況下的最優(yōu)增量成本;
260、
261、其中,φ表示最優(yōu)輸出功率違背發(fā)電容量約束的分布式發(fā)電機(jī)的集合;
262、λ*表示在只考慮功率平衡約束情況下的最優(yōu)增量成本。
263、模塊m4.5:構(gòu)建兩個(gè)輔助控制器實(shí)現(xiàn)最優(yōu)有功功率分配;
264、模塊m4.6:更新ψi(t)、δi(t)子狀態(tài)的兩個(gè)估計(jì)狀態(tài):
265、
266、其中,表示局部測量誤差;
267、表示一致性誤差;
268、μδi,θδi,πδi均表示大于0的常數(shù);
269、和dδi(t)是內(nèi)部自適應(yīng)動(dòng)態(tài)變量;
270、lδ1,lδ2,dδi(0)均為大于0的常數(shù);
271、分別表示dδi(t)的一階導(dǎo)數(shù)。
272、所述模塊m4.5中,引入兩個(gè)輔助變量ψi(t)和δi(t),
273、
274、構(gòu)建兩個(gè)輔助控制器用于實(shí)現(xiàn)存在功率發(fā)電約束下的最優(yōu)有功功率分配:
275、
276、其中,表示子狀態(tài)的列向量;表示子狀態(tài)的列向量;
277、表示估計(jì)狀態(tài)的列向量;
278、表示估計(jì)狀態(tài)的列向量;
279、
280、cψ、cδ表示控制增益系數(shù);
281、表示ψi(t)的兩個(gè)子狀態(tài);
282、代表δi(t)的兩個(gè)子狀態(tài);
283、表示的估計(jì)狀態(tài);
284、表示的估計(jì)狀態(tài);
285、表示的估計(jì)狀態(tài);
286、表示的估計(jì)狀態(tài);
287、分別表示子狀態(tài)在第kα個(gè)觸發(fā)時(shí)刻的觸發(fā)狀態(tài)、子狀態(tài)在第kβ個(gè)觸發(fā)時(shí)刻的觸發(fā)狀態(tài),kα,kβ=0,1,2,…;
288、分別表示子狀態(tài)在第kα個(gè)觸發(fā)時(shí)刻的觸發(fā)狀態(tài)、子狀態(tài)在第kβ個(gè)觸發(fā)時(shí)刻的觸發(fā)狀態(tài),kα,kβ=0,1,2,…。
289、所述模塊m5中,分布式發(fā)電機(jī)的初級控制框圖包含功率計(jì)算模塊、低通濾波器、下垂控制器和電壓電流控制器五個(gè)部分。
290、所述分布式發(fā)電機(jī)的主電路包含vsc逆變器、lc濾波器和lc輸出連接單元。
291、最優(yōu)功率分配控制器產(chǎn)生的控制輸入信號與頻率恢復(fù)控制器產(chǎn)生的控制輸入信號疊加,通過積分器得到初級控制參考角頻率ωni(t),根據(jù)電壓電流雙閉環(huán)控制產(chǎn)生pwm信號,通過控制逆變器的開關(guān)求解得最終的最優(yōu)輸出有功功率
292、其中,pi*表示第i臺發(fā)電機(jī)的最優(yōu)有功功率。
293、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有如下的有益效果:
294、1、本發(fā)明通過分布式發(fā)電機(jī)的頻率電壓動(dòng)力學(xué)模型及微電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型設(shè)計(jì)二次控制器,能夠維持電壓和頻率穩(wěn)定,實(shí)現(xiàn)最優(yōu)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
295、2、本發(fā)明通過設(shè)計(jì)基于動(dòng)態(tài)事件觸發(fā)機(jī)制的控制器,通信負(fù)擔(dān)小、收斂速度快,能夠?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)一致性。
296、3、本發(fā)明通過減少實(shí)時(shí)狀態(tài)傳輸?shù)拇螖?shù)以及狀態(tài)分解機(jī)制對隱私信息進(jìn)行保護(hù),從而解決了存在外部攻擊時(shí)的隱私保護(hù)信息問題。