[发明专利]微电网二次频率自适应系统及其控制方法

说明书

本发明实施例提供一种微电网二次频率自适应系统及其控制方法，属于微电网二次频率控制技术领域。所述控制方法包括获取微电网的初始的等值系数、比例系数和积分系数；根据所述初始等值系数进行编码以得到初始的种群；采用遗传算法根据所述种群，计算出所述等值系数、比例系数以及积分系数的最优解。本发明通过获取微电网的初始等值系数，并对其进行编码形成种群，采用遗传算法计算种群的适应度函数值，并根据该适应度函数值以获取等值系数、比例系数以及积分系数的最优解，最后根据最优解调节微电网的分配功率，以实现对微电网系统的快速调频，有利于微电网频率的快速恢复，保障了微电网系统的稳定。

技术领域

本发明涉及微电网二次频率控制技术领域，具体地涉及一种微电网二次频率自适应系统及其控制方法。

背景技术

微电网孤岛运行时储能变流器通常采用下垂控制、虚拟同步发电机控制等控制方法来稳定系统的频率。由于上述储能变流器控制方法使得系统内的频率随着负荷的变化而变化，因此需要采用二次调频策略来实现频率的无差控制，以提高微电网系统的供电质量。但是微电网中发电设备投切频繁、网络结构不断变化，二次调频控制器适应性较差，控制器参数整定困难。

目前，主要有比例-积分控制、模型预测控制、动态矩阵控制等，但是无论是哪一种控制方法，均需要利用被控对象的模型对其参数进行设计，因此微电网系统的建模是二次调频控制器优化设计的基础。现有技术中，根据虚拟同步机控制的特点，提出基于最小二乘法和基于遗传算法的参数辨识方法，辨识出虚拟同步机的阻尼系数，但是该种方式集中在对单个变流器模型进行参数辨识，没有应用到整个微电网的辨识上，通用性差。

本申请发明人在实现本发明的过程中发现，现有技术的上述方案具有无法应用到整个微电网上，因此通用性差的问题。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种微电网二次频率自适应系统及其控制方法，该微电网二次频率自适应系统及其控制方法能够实现对整个微电网的控制器参数进行整定。

为了实现上述目的，本发明实施例一方面提供一种微电网二次频率自适应系统及其控制方法，所述控制方法包括：

获取微电网的初始的等值系数、比例系数和积分系数；

根据初始的所述等值系数进行编码以得到初始的种群；

采用遗传算法根据所述种群，计算出所述等值系数、比例系数以及积分系数的最优解，其中，所述遗传算法包括：

根据公式(2)至公式(4)计算所述种群的适应度函数值，

其中，Fitness为所述适应度函数值，i为整数编号，f(i)为根据第i个个体计算出的频率值，f′(i)为采样获得的频率值，n为所述种群中所述个体的数量；

f(i)＝Af(i-2)+Bf(i-1)+CP(i-1)+DP(i-2)， (2)

其中，K_m为初始的等值系数，K_p为初始的比例系数，K_i为初始的积分系数，h为采样步长，τ为采样周期，P(i-1)为第i-1个个体的功率值；

根据所述最优解调节所述微电网的分配功率。

可选地，根据初始的所述等值系数进行编码以得到初始的种群包括：

根据初始的所述等值系数随机初始化多个值以形成等值系数集合；

对所述等值系数集合中的每个值进行二进制编码以形成基本的种群；

根据公式(8)计算所述种群中每个个体的格雷码，