[发明专利]能量路由器控制模型获取方法及系统、控制器及控制方法

权利要求书

1.一种能量路由器的控制模型的获取方法，其特征在于，所述获取方法包括：

建立能源互联网中处于离网状态下的微网运行状态方程组；

根据所述微网运行状态方程组，建立微网的综合控制系统状态模型，其中，所述综合控制系统状态模型中包括微网中的能量路由器的控制输入；

定义微网消耗与成本量化标准方程，以及，微网内交流母线频率抗干扰标准；

求解所述综合控制系统状态模型中的控制输入，使得所述微网消耗与成本量化标准方程的取值被最小化，且使得微网内交流母线频率满足抗干扰标准，将该控制输入作为所述能量路由器的控制模型；

其中，所述建立能源互联网中处于离网状态下的微网运行状态方程组，包括：

测量得到微网中各设备的时间惯性常数，以及交流母线的阻尼系数与惯性常数；

根据所述微网中各设备的时间惯性常数，以及交流母线的阻尼系数与惯性常数，以线性常微分方程建立微网中各设备功率变化方程和交流母线频率变化方程；

以及，根据所述微网中各设备功率变化方程和交流母线频率变化方程，得到所述微网运行状态方程组；其中，所述微网中各设备包括：风机、光伏、能量路由器、电池和飞轮；

相应的，所述微网运行状态方程组如公式一所示：

在公式一中，x₁为风机功率变化值；x₂为光伏功率变化值；x₃为能量路由器连接外部微网端口功率变化值；x₄为电池功率变化值；x₅为飞轮功率变化值；x₆为交流母线频率变化值；x₇为负载功率变化值；和分别为x₁、x₂、x₃、x₄、x₅和x₆对时间的导数；a₁、a₂、a₃、a₄和a₅分别为风机、光伏、能量路由器、电池和飞轮的时间惯性常数的倒数；v₁为微网覆盖区域内的风量值；v₂为微网覆盖区域内的太阳光照强度；u为所述控制输入；b为控制器参数；D为阻尼系数；M为惯性常数。

2.根据权利要求1所述的获取方法，其特征在于，所述根据所述微网运行状态方程组，建立微网的综合控制系统状态模型，包括：

对所述微网运行状态方程组进行矩阵变换，得到微网的综合控制系统状态模型，所述微网的综合控制系统状态模型如公式二所示：

在公式二中，x为综合控制系统状态，且x＝[x′₁,x'₂,x'₃,x'₄,x'₅,x'₆]'；v为综合控制系统扰动输入，且v＝[v′₁,v'₂]'；A、B和C均为综合控制系统参数矩阵，其中，

以及，将交流母线频率变化值x₆定义为综合控制系统的被控输出，并将x₆记为z，且z＝[0 0 0 0 0 1]x。

3.根据权利要求2所述的获取方法，其特征在于，所述定义微网消耗与成本量化标准方程，以及，微网内交流母线频率抗干扰标准，包括：

根据所述微网的综合控制系统状态模型，将电能在两个微网间输送的线路损耗以及施加控制器后对系统带来的额外运行成本的量化标准定义为微网消耗与成本量化标准方程；

以及，根据所述微网的综合控制系统状态模型，定义能量路由器所连接的交流母线频率抗干扰标准。