[发明专利]基于参数滚动调控的微电网暂态稳定紧急控制方法

说明书

基于参数滚动调控的微电网暂态稳定紧急控制方法，先初始化时间窗，采集时间窗内各台VCI的、、、实际值和采用的控制序列；然后，将采集的数据输入基于时空图卷积神经网络的功率轨迹预测模型中，预测时间窗内各台VCI的，若预测的满足回稳判据，则结束紧急控制，若不满足，则基于预测的及稳定性约束条件进行控制参数滚动调控，得到能够让微电网回稳的最优控制序列，在时间窗内将该最优控制序列作用到各台VCI控制器中；最后设置，进行新一轮的判定和滚动调控，直至满足回稳判据，停止调控。该方法无需配备额外的测量装置，能在任意失稳情形下保证微电网系统的可靠回稳。

技术领域

本发明涉及微电网暂态稳定控制技术领域，尤其指一种基于参数滚动调控的微电网暂态稳定紧急控制方法。

背景技术

与同步发电机类似，压控型逆变器（简称：VCI）在大扰动下将面临暂态稳定问题，严重影响微电网稳定运行。此外，微电网半径小、惯量小、容量有限，暂态失稳时间尺度通常为百毫秒至秒级。这给微电网暂态稳定紧急控制的快速性和可靠性提出了非常严苛的要求。目前，少有文献或专利针对微电网特性提出全面的紧急控制策略，大部分研究集中在微电网暂态稳定评估和微电网稳定性提升这两个领域上。

在微电网在线暂态稳定评估方面，申请号为CN202111018894.3的专利公开了一种基于人工神经网络的VSG多机系统暂态稳定评估方法，申请号为CN202111188280.X的专利公开了一种基于长短期记忆网络的微电网暂态稳定评估方法，它们成功的将ANN、LSTM应用到VCI单机无穷大系统中。申请号为CN202210828283.3的专利公开了一种基于注意力机制的时空图卷积神经网络的微电网暂态功角轨迹预测方法，它结合图卷积神经网络提出了微电网功角轨迹方法，为暂态稳定评估提供了基础。上述技术止步于微电网暂态稳定性的评估层面，无法进行故障后的紧急控制。

在微电网暂态稳定性提升方面，文献[1]和[2]分析了控制参数对虚拟同步发电机（简称：VSG）的影响，通过灵活调整VSG的虚拟惯性提升VSG稳定性。但提升能力有限，不能确保故障后VSG回归稳定。文献[3]-[6]对VSG有功控制环和无功控制环进行了不同程度的改进，但新增控制环节的控制系数在线计算复杂，且难以适应各种未知大扰动情形，可靠性难以保证。此外，现有方法均基于系统当前状态进行调控，未将系统未来的演变趋势考虑在内，控制效果有限。总而言之，现有稳定性提升方法均一定程度地提高了VSG稳定性，但在线实时速度、可靠性难以保证。

引用文献：

[1] M. Li, W. Huang, N. Tai, L. Yang, D. Duan and Z. Ma, “A Dual-Adaptivity Inertia Control Strategy for Virtual Synchronous Generator,” IEEE Trans. Power Sys., vol. 35, no. 1, pp. 594-604, Jan. 2020；

[2] P. Ge, C. Tu, F. Xiao, Q. Guo and J. Gao, “Design-OrientedAnalysis and Transient Stability Enhancement Control for a VirtualSynchronous Generator,” IEEE Trans. Ind. Electron., vol. 70, no. 3, pp. 2675-2684, March 2023；