[发明专利]基于事件触发的分布式发电系统时滞输出协同控制方法

说明书

本发明涉及一种基于事件触发的分布式发电系统时滞输出协同控制方法，步骤为：抽象出分布式发电系统的动力学方程并建立数学模型，将分布式发电单元控制问题转化成多智能体协同控制问题；将每个智能体的状态量与相邻智能体的通信权重建立每个跟随智能体的组合状态；使用组合状态设计事件触发机制并进行比较判断，决定是否更新每个跟随智能体的控制输出信号；考虑信号传输时滞对协同控制的影响，设计出每个跟随智能体的控制器形式，使每个跟随智能体与领导智能体的状态保持一致，同时降低计算量和通信量，实现分布式发电系统的最终稳定。发明将分布式发电控制问题转化成多智能体之间协同控制问题，能够精确快速实现输出电压和频率的控制。

技术领域

本发明涉及一种分布式发电控制领域，具体为一种基于事件触发的分布式发电系统时滞输出协同控制方法。

背景技术

随着一次能源的日益紧缺和酸雨、雾霾等一系列生态环境问题日益严重，一些清洁能源发电技术得到了迅速发展。相比传统能源，清洁能源有可再生、无污染、可靠性高、通用性强等优点，因此开发利用可再生的清洁能源以实现可持续发展是人类必须采取的措施。在未来随着越来越多的清洁能源发电单元接入电网系统，传统的电网调控策略已不能很好的保证电能质量，如大量清洁能源发电的并网可能带来电力系统电压波动或者频率异常。为此需要研究一种新的适合清洁能源发电大规模并网协同控制方法。

目前清洁能源发电的并网控制策略主要分为:集中式、分散式、分布式。由于集中式需要中央处理器和较为复杂的通信线路，容易发生单点故障。分散式控制策略中发电单元之间缺少相互通信，因此需要极强的鲁棒性和抗干扰性。分布式并网控制策略仅需要自身发电单元和相邻发电单元之间通信即可，不需要中央处理器和复杂的通信网络，具有较好的经济性、鲁棒性、可靠性。在现实生活中由于分布式发电单元通常使用嵌入式数字微处理器而导致有限计算、通信能力的问题，同时有限的带宽和网络控制经常会存在时滞的影响。鉴于如何在输出时滞存在的情况下，降低通信和计算量，并能保证相邻单元之间网络信息传输质量，同时保证分布式发电单元并网的电能质量。目前还缺乏有效的方案实现对并网分布式发电单元电压频率精确跟踪的优化处理。

发明内容

针对现有技术中乏有效的方案实现对并网分布式发电单元电压频率精确跟踪的优化处理等不足，本发明要解决的问题是提供一种带宽占用低、稳定性好、抗时滞干扰强、动态响应快、跟踪精度高的基于事件触发的分布式发电系统时滞输出协同控制方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

本发明一种基于事件触发的分布式发电系统时滞输出协同控制方法，将每个分布式发电单元看成一个智能体，同时对分布式发电单元合理建立数学模型和动态特性方程，并将其非线性动态方程通过输入输出线性化方法进行转化，步骤为：

1)抽象出分布式发电系统的动力学方程并建立数学模型，将分布式发电单元控制问题转化成多智能体协同控制问题；同时考虑多智能体中降低通信带宽占用量、计算量和通信过程中存在时滞等问题的影响；

2)将每个智能体的状态量与相邻智能体的通信权重建立每个跟随智能体的组合状态；

3)使用上述组合状态设计事件触发机制，并在事件发生器模块中进行比较判断，决定是否更新每个跟随智能体的控制输出信号；

4)考虑信号传输时滞对协同控制的影响，设计出每个跟随智能体的控制器形式，使每个跟随智能体与领导智能体的状态保持一致，同时降低计算量和通信量，实现分布式发电系统的最终稳定。

步骤1)中，抽象出分布式发电系统的动力学方程并建立数学模型为：

根据实际工业生产与现实生活中遇到的过程，将系统转化为多智能系统，进而抽象出动力学方程并建立数学模型：