[发明专利]一种基于模糊神经元PID的微电网电压控制系统及方法

权利要求书

1.一种基于模糊神经元PID的微电网电压控制系统，其特征在于，包括：

采集模块，用于实时采集微电网的电压、无功功率；

单神经元PID控制模块，用于当所述电压与标准电压的偏差大于或等于预设阈值时，通过单神经元调整PID的比例、积分、微分系数，对所述电压进行校正；

模糊控制模块，用于调整所述单神经元的神经元比例系数。

2.根据权利要求1所述的微电网电压控制系统，其特征在于，所述单神经元PID控制模块包括：

转换模块，用于计算所述电压与标准电压间的偏差、差分量、二阶差分量；

求和模块，用于求取所述偏差、差分量、二阶差分量的加权和；

比例模块，用于求取所述加权和、神经元比例系数的乘积；

延时模块，用于将所述乘积累加到前一次电压上获得电压校正量。

3.根据权利要求2所述的微电网电压控制系统，其特征在于，所述模糊控制模块具体为：

模糊化处理所述偏差和差分量；

通过隶属度函数和模糊规则表经模糊推理得到所述神经元比例系数的模糊量；

使用重心法解模糊得到所述神经元比例系数的精确量。

4.根据权利要求2所述的微电网电压控制系统，其特征在于，

所述偏差为：

e(t)＝E(t)-E^*

其中，E(t)为t时刻采集的微电网电压，E^*为标准电压；

所述差分量为：

Δe(t)＝e(t)-e(t-1)

所述二阶差分量为：

Δ²e(t)＝e(t)-2e(t-1)+e(t-2)。

5.根据权利要求3所述的微电网电压控制系统，其特征在于，所述电压校正量为：

其中，E(t-1)为t-1时刻采集的微电网电压，K为神经元比例系数，x₁(t)＝e(t)，x₂(t)＝Δe(t)，x₃(t)＝Δ²e(t)，w_i(t)为对应于x_i(t)的加权系数。

6.根据权利要求4所述的微电网电压控制系统，其特征在于，所述系统还包括：

自学习模块，用于采用有监督的Hebb学习规则学习学习加权系数。

7.根据权利要求4所述的微电网电压控制系统，其特征在于，所述学习加权系数具体为：

w₁(t+1)＝w₁(t)+η_Ie(t)E'(t)[x₁(t)+x₂(t)]

w₂(t+1)＝w₂(t)+η_Pe(t)E'(t)[x₁(t)+x₂(t)]

w₃(t+1)＝w₃(t)+η_De(t)E'(t)[x₁(t)+x₂(t)]

其中，η_I、η_P和η_D分别表示积分、比例和微分权重的学习率；E'(t)表示通过神经元PID控制模块产生的电压校正量。

8.一种基于模糊神经元PID的微电网电压控制方法，应用于权利要求1-6任一项所述的微电网电压控制系统，包括：

S1、实时采集微电网的电压、无功功率；

S2、判断所述电压与标准电压的偏差是否小于预设阈值，若否，基于所述偏差，计算差分量、二阶差分量；

S3、求取所述偏差、差分量、二阶差分量的加权和；

S4、对所述偏差、差分量进行模糊化处理，获得神经元比例系数；

S5、求取所述加权和、神经元比例系数的乘积，并将所述乘积累加到前一次电压上获得电压校正量，对所述电压进行校正。