[发明专利]一种微电网频率分布式协同控制方法

权利要求书

1.一种微电网频率分布式协同控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：基于RT-LAB实时仿真工具OPAL-RT建立微电网频率分布式协同控制模型；

S2：基于DSP设计虚假数据注入攻击下的微电网分布式协同控制算法及二次控制算法；

S3：基于OPNET模拟分布式电源之间实时通讯；

S4：模拟虚假数据常值注入，进行微电网频率分布式协同控制。

2.根据权利要求1所述的一种微电网频率分布式协同控制方法，其特征在于，步骤S1所述微电网频率分布式协同控制模型包括两部分：

第一部分由通过含电压源换流器的分布式电源、微电网的三相交流负载组成的一次电路模块；第二部分由电压源换流器的脉冲宽度调制脉冲二次控制模块。

3.根据权利要求1所述的一种微电网频率分布式协同控制方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：

在RT-LAB中搭建分布式发电集群的仿真模型，实现物理镜像，并使用目标机拓展信号输出端口。

4.根据权利要求1所述的一种微电网频率分布式协同控制方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：

使用DSP对底层控制单元的RT-LAB信号输出端口采集模拟量，实现虚假数据注入攻击下的微电网分布式协同控制算法，将数字信号通过通讯规约上传至RT-LAB中运行控制单元。

5.根据权利要求1或4所述的一种微电网频率分布式协同控制方法，其特征在于，步骤S2中所述微电网分布式协同控制算法为：

分布式电源通过电压源换流器接入微电网，向微电网供电，采用下垂控制方法控制分布式电源输出的有功功率和无功功率，

其中：ω_i为逆变器i输出角频率，U_mag,i为逆变器i电压；P_i为逆变器i的输出有功功率，Q_i为逆变器i的无功功率；m_p,i为逆变器i的有功下垂系数，n_q,i为逆变器i的无功下垂系数，ω_n,i为逆变器i的角频率设定点，U_n,i为逆变器i的电压设定点。

6.根据权利要求5所述的一种微电网频率分布式协同控制方法，其特征在于，步骤S2中所述二次控制算法包括：

对频率和电压偏差进行二次控制补偿，二次控制的目标是通过调节角频率和电压设定点将频率和电压恢复到正常工作范围，在存在攻击的情况下，设计二次控制算法使下式成立，

其中：i＝1,2,…,n，其中n为分布式电源的个数，ω_ref为参考角频率；

设计辅助控制器来获取式(2)中的控制输入ω_n,i，将式(1)进行微分为：

其中，是ω_i、ω_n,i、P_i的微分，u_i为抗虚假数据注入攻击的分布式协同控制算法的控制率，

7.根据权利要求1所述的一种微电网频率分布式协同控制方法，其特征在于，所述步骤S3具体为：OPNET模拟分布式电源控制器与DSP之间的信号收发，实现物理拓扑结构仿真，交互分布式电源单元频率协同控制信号。

8.根据权利要求1所述的一种微电网频率分布式协同控制方法，其特征在于，所述步骤S4具体包括：

利用所述微电网频率分布式协同控制模型给定微电网频率二次控制攻击值，模拟虚假数据注入，频率波动值通过RT-LAB仿真的微电网频率分布式协同控制模型传给DSP控制器，利用DSP控制器中的分布式电源频率二次控制算法计算后，将控制信号传回RT-LAB仿真的微电网频率分布式协同控制模型，实现虚假数据注入攻击下的微电网频率分布式协同控制。