[发明专利]一种基于无线网络的微电网复杂动态网络控制的方法

说明书

本发明属于网络化系统控制技术领域，尤其是一种基于无线网络的微电网复杂动态网络控制的方法，针对无线网络控制的微电网具有较大局限性的问题，现提出以下方案，包括如下步骤，先建立无线网络通信条件下的微电网复杂动态网络模型；再建立无线网络通信模型；最后通过微电网复杂动态网络模型和无线网络通信模型得出微网的分布式控制方案。本发明基于复杂动态网络设计研究微网中分布式协调控制算法，减小网络不确定性对微网系统的影响，提高微网系统的协调优化控制的性能，不仅对复杂动态网络的研究的深入和控制理论的丰富具有重要的学术意义，同时还对于推进复杂动态网络在分布式发电中的应用，促进新能源的发展具有十分显著的现实价值。

技术领域

本发明涉及网络化系统控制技术领域，尤其涉及一种基于无线网络的微电网复杂动态网络控制的方法。

背景技术

分布式发电系统利用各种分散能源,结合本地负荷、储能装置及相关监控和保护装置,构成具有自我控制、保护和管理能力的微网(微型电网、智能微电网)，人口相对稠密的城市、商业大楼、医院、公用建筑、工厂等是微网技术应用最为广泛的区域。

在这些地区构建有线网络不仅构建成本高，而且还会与其他公共设施产生冲突，增加维护成本，无线网络虽然具有构建容易、一次性投资低、设置和维护简单、容错性好、能够分层控制等优点，但是由于无线网络自身的局限性，传统的基于有线通信的分析和设计的许多方法不再适用，如：网络延时和丢包具有较大的随机性，无线通信网络的拓扑结构是动态变化的，通信中断，相邻信道、相邻节点之间存在干涉影响，多跳，带宽较小，误码率高，传输功率有限等。

现有的电力网络控制模型的构建，通常结合大系统理论，而微电网的系统结构随时有可能发生变化，有节点的随机切除和接入，因此，大系统理论无法完全解决微电网的控制问题，现有的分布式发电——微网实验平台的控制方式，一般采用本地控制，尚未涉及网络控制。

发明内容

基于无线网络控制的微电网具有较大局限性的技术问题，本发明提出了一种基于无线网络的微电网复杂动态网络控制的方法，其步骤如下：

S1：先建立无线网络通信条件下的微电网复杂动态网络模型；

S2：再建立无线网络通信模型；

S3：最后通过微电网复杂动态网络模型和无线网络通信模型得出微网的分布式控制方案。

优选地，所述建立无线网络通信条件下的微电网复杂动态网络模型时；

J为总目标；R为总约束；ε_i，ε_j为协调偏差；λ_i，λ_j为协调变量；m_i，m_j为假想关联；为实际电网关联；u_i，u_j为本地控制(i＝1，2，…，N)；x_i，x_j为节点状态(j＝1，2，…，N)；

设大系统由N个子系统组成，其状态方程组如下：

式中，x_i，u_i为第i个子系统的状态变量，控制变量；A_ii,B_j为第i个子系统的对象矩阵，控制矩阵；为第i个子系统的实际关联(耦合)，本地控制器可表示为其中N_i表示i节点可以通过无线通信链接的节点集，也就说，本地控制器只能使用自己和邻居节点的信息，为i节点所接受到的j节点的信息，由于无线通信的干扰，i节点无法获得精确的j节点的信息，例如，i节点可能收到的是时滞的信息，可表示系统的任务是在局部信息下，达到系统总体优化，在这里，通信网络的拓扑结构与电力网络的拓扑结构可能发生随时的变化：

(或max)

式中，第i个子系统局部最优化的子目标函数为