[发明专利]考虑风险敏感的能量路由器直流母线电压稳定性控制方法

说明书

考虑风险敏感的能量路由器直流母线电压稳定性控制方法，通过采集所设定时间段内的相关数据构建风机出力功率变化模型、负载功率变化模型以及储能模块充放电功率变化模型，并通过所构建的模型构建能量路由器综合系统；结合基于风险敏感控制针对系统直流母线电压稳定的目标函数以及能量路由器综合系统求取控制信号，并使用控制信号对储能模块充放电功率变化模型实现控制，使得能量路由器内直流母线电压得到稳定。本发明在给定大量可再生电源与大量随机接入负荷的情况下，能量路由器可以有效控制所连接储能模块的充放电功率，保证能量路由器本身母线电压稳定。

技术领域

本发明涉及能源互联网领域，具体涉及考虑风险敏感的能量路由器直流母线电压稳定性控制方法。

背景技术

在能源互联网的大背景下，能量路由器，也叫电能路由器，或者电能集线器，自从概念提出到原型机的出现，已经有近十年时间了。目前在科研界和产业界已有的能量路由器种类繁多，多是从电力电子固态变压器出发，针对各个电压等级和各种应用场景研究开发的。一种典型的能量路由器可以连接光伏、风机等可再生电源，可以连接储能设备，也可以连接各种负载。在能量和信息融合时，针对某些特殊的场景，如何做到针对所连接的储能模块设计控制策略，以确保在各种使用工况时，基于直流母线设计的能量路由器本身母线电压不会产生不稳定的波动，有待进一步研究。

发明内容

为解决现有技术中存在的不足，本发明的目的在于，提供考虑风险敏感的能量路由器直流母线电压稳定性控制方法。

本发明采用如下的技术方案：

考虑风险敏感的能量路由器直流母线电压稳定性控制方法，包括以下步骤：

步骤1，采集所设定时间段内连接能量路由器的风机功率、连接能量路由器的负载功率以及连接能量路由器的储能动态功率；

步骤2，根据步骤1采集的数据构建风机出力功率变化模型、负载功率变化模型以及储能模块充放电功率变化模型；

步骤3，根据步骤2的模型构建能量路由器综合系统；

步骤4，构建基于风险敏感控制针对系统直流母线电压稳定的目标函数；

步骤5，结合步骤3与步骤4构建的能量路由器综合系统与目标函数，求取控制信号u(t)；

步骤6，将步骤5求取的控制信号u(t)输入至步骤2的储能模块充放电功率变化模型以实现控制，使得能量路由器内直流母线电压得到稳定。

在步骤2中，所述风机出力功率变化模型满足以下关系式：

dx₁(t)＝a₁x₁(t)dt+c₁dW(t)

其中，a₁为风机时间常数的倒数的负值，风机时间常数可以通过测量风机的电容与电阻后相乘得到；x₁(t)表示风机功率随时间t的变化；W(t)为外部风量大小的随机变化，为一种布朗运动；c₁为系统参数；c₁dW(t)用于描述风机出力随时间的随机变化。

系统参数c₁可以通过以下方法求取：

其中，S_WTG表示风机功率常数；ΔP_wind表示所设定时间段内实际风力变化。

在步骤2中，所述负载功率变化模型满足以下关系式：

dx₂(t)＝a₂x₂(t)dt+c₂dW(t)