[发明专利]采用滑模预估控制算法的微电网通信时延状态预估方法

说明书

本发明涉及一种采用滑模预估控制算法的微电网通信时延状态预估方法，包括以下步骤：1)根据光伏微电网逆变器的物理特性，建立微电网状态方程；2)根据微电网状态方程，采用滑模预估控制算法使得时延预估趋近真实时延τ，微电网状态预估趋近微电网真实状态，并且当微电网的状态预估跟随大电网给的参考状态x_r(t)时，产生的控制信号控制微电网的真实状态x(t)趋近大电网的参考状态x_r(t)。与现有技术相比，本发明具有实时、准确、稳定、快速等优点。

技术领域

本发明涉及微电网的通信时延的预估方法，尤其是涉及一种采用滑模预估控制算法的微电网通信时延状态预估方法。

背景技术

过去几十年，全球气候变暖、环境恶化和人口增长让人们对丰富的、清洁的、可持续的发电能源的需求越来越大。然而，现今消耗的大部分电能都来源于燃烧化石燃料的火力发电厂。火力发电厂不仅效率低，消耗有限的化石燃料，而且燃烧排放的二氧化碳会导致温室效应。可再生能源(太阳能，风能等)的特点是无二氧化碳排放的清洁能源，非常符合现在对发电能源的需求。这些可再生能源发电受天气因素影响，一般都是间歇性发电的电源，由于发电能源分散，所以一般都是分布式电源。间歇性发电的分布式电源直接并网，会对电网的运行和稳定造成严重影响。因此，需要有一种集合分布式电源的系统来解决环境、经济和发电需求的问题。微电网是由分布式电源(如太阳能、风能发电等)、负荷、储能设备组成的可以独立运行的发电系统。当微电网处于并网模式时微电网要和大电网的电压幅值、相角和频率相同；当微电网处于孤岛模式时微电网依靠自身发电独立运行。因此，如何让微电网经济、稳定的运行，对于电网的革新发展至关重要。

微电网中各种分布式电源之间距离一般都较长，利用通信网络，微电网能量调度能够及时获取微电网中各种发电能源、储能和负荷的信息，也可以更快的传送控制信号，从而让微电网达到快速稳定的优化能量调度。微电网正常运行时，需要满足发电与负荷供需平衡、保持不间断供电。微电网作为一种智能系统，准确可靠的通信网络对于微电网的能量调度至关重要。因此，智能系统需要具有可靠的通信网络系统来快速准确的传输测量数据和控制信号给相关的控制器。微电网利用通信网络快速获取大电网的控制信号、将自身的状态信息传给大电网来进行并网；利用通信网络得到准确的天气预报信息；利用通信网络获得微电网中发电、负荷和储能的状态，并将控制信号传给这些发电和储能设备实现最优能量调度。最优能量调度研究是基于通信网络获取气象预报信息对发电和负荷进行预测，利用通信网络获取微电网中各个发电系统、储能设备、负荷情况、与大电网相互传递信息，因此稳定可靠通信网络非常重要。

然而，通信时延将影响通信网络传输的速度和准确性，这将导致微电网的控制系统获得的发电、负荷等状态信息具有时延，进而影响微电网的能量优化调度。微电网和大电网通信系统中的通信时延也会导致微电网和大电网在并网时的相角偏差，这将严重影响大电网运行的稳定性。现有研究一般只给出微电网通信时延的稳定条件，并没有对通信时延的预估方法进行研究。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种采用滑模预估控制算法的微电网通信时延状态预估方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

1.一种采用滑模预估控制算法的微电网通信时延状态预估方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)根据光伏微电网逆变器的物理特性，建立微电网状态方程；

2)根据微电网状态方程，采用滑模预估控制算法使得时延预估趋近真实时延τ，微电网状态预估趋近微电网真实状态，并且当微电网的状态预估跟随大电网给的参考状态x_r(t)时，产生的控制信号控制微电网的真实状态x(t)趋近大电网的参考状态x_r(t)。

2.根据权利要求1所述的一种采用滑模预估控制算法的微电网通信时延状态预估方法，其特征在于，所述的步骤2)中，滑模预估控制算法具体包括以下步骤：