[发明专利]孤岛微电网频率和电压恢复控制方法、装置、设备和介质

权利要求书

1.一种孤岛微电网频率和电压恢复控制方法，其特征在于，所述方法包括：

针对基于分层控制架构的逆变器型孤岛微电网，引入与通信网络节点数量相同的隐藏网络；

基于隐藏网络，设计孤岛微电网弹性分布式频率和电压恢复控制算法；

基于孤岛微电网弹性分布式频率和电压恢复控制算法，实现对孤岛微电网频率和电压恢复的控制；

所述孤岛微电网弹性分布式频率和电压恢复控制算法包括孤岛微电网弹性分布式频率恢复和有功均分控制算法与孤岛微电网弹性分布式电压恢复和无功均分控制算法；

所述基于孤岛微电网弹性分布式频率和电压恢复控制算法，实现对孤岛微电网频率和电压恢复的控制，具体包括：

若孤岛微电网遭受网络攻击，通过所述孤岛微电网弹性分布式频率恢复和有功均分控制算法改善孤岛微电网的频率恢复和有功均分控制偏差；

若孤岛微电网遭受网络攻击，通过所述孤岛微电网弹性分布式电压恢复和无功均分控制算法改善孤岛微电网的电压恢复和无功均分控制偏差。

所述孤岛微电网弹性分布式频率恢复和有功均分控制算法，如下式：

Δω＝∫(u_ω+u_P)dt

其中，u_ω为角频率恢复控制律，u_P为有功均分控制律，Δω为二次控制器产生的注入到一次控制器的角频率补偿信号列向量，ω＝[ω₁,...,ω_N]^T为每台分布式电源的角频率组成的列向量，P_m＝[P_m,1,...,P_m,N]^T＝[m_P,1P₁,...,m_P,NP_N]^T为每台分布式电源的有功功率与有功下垂系数之积组成的列向量，ω_h＝[ω_h,1,...,ω_h,N]^T和P_h＝[P_h,1,...,P_h,N]^T为隐藏网络中相应的角频率和有功的状态量，ω_ref为角频率参考值，β_ω和β_P为原通信网络的控制增益，γ_ω和γ_P为隐藏网络的控制增益，矩阵L为通信网络的拉普拉斯矩阵，矩阵H为隐藏网络的拉普拉斯矩阵，矩阵G为牵制矩阵，矩阵H_l和矩阵L_h表示通信网络的节点i与隐藏网络的节点j之间的通信情况；矩阵H_l为任意稀疏可逆矩阵，1_N是元素全为1的N维列向量，δ_ω和δ_P为通信网络在频率和有功控制遭受的未知有界攻击，δ_ωh和δ_Ph为隐藏网络在频率和有功控制遭受的未知有界攻击，和分别表示对相应的变量求微分；

若孤岛微电网遭受网络攻击，在所述孤岛微电网弹性分布式频率恢复和有功均分控制算法作用下，孤岛微电网的角频率渐近稳定于：

其中，为通信网络在频率控制遭受的未知有界攻击的稳态值，为隐藏网络在频率控制遭受的未知有界攻击的稳态值；

所述孤岛微电网弹性分布式电压恢复和无功均分控制算法，如下式所示：

ΔV＝∫(u_v+u_Q)dt

其中，u_v为电压恢复控制律，u_Q为无功均分控制律，ΔV为二次控制器产生的注入到一次控制器的电压补偿信号列向量，v_o＝[v_o,1,...,v_o,N]^T为每台分布式电源的电压组成的列向量，v_oh＝[v_oh,1,...,v_oh,N]^T和Q_h＝[Q_h,1,...,Q_h,N]^T为隐藏网络中相应的电压和无功的状态量，v_ref为电压参考值，β_v和β_Q为通信网络的控制增益，γ_v和γ_Q为隐藏网络的控制增益，δ_v＝[δ_v,1,...,δ_v,N]^T和δ_Q＝[δ_Q,1,...,δ_Q,N]^T为通信网络在电压和无功控制遭受的未知有界攻击，δ_vh＝[δ_vh,1,...,δ_vh,N]^T和δ_Qh＝[δ_Qh,1,...,δ_Qh,N]^T为隐藏网络在电压和无功控制遭受的未知有界攻击，和分别表示对相应的变量求微分；

若孤岛微电网遭受网络攻击，在所述孤岛微电网弹性分布式电压恢复和无功均分控制算法作用下，孤岛微电网的电压渐近稳定于：

其中，为通信网络在电压控制遭受的未知有界攻击的稳态值，为隐藏网络在电压控制遭受的未知有界攻击的稳态值。