一种用于直流微电网集群的非参数化模型预测三次控制方法技术

技术编号:26039200 阅读:71 留言:0更新日期:2020-10-23 21:18
本发明专利技术涉及直流微电网集群技术领域,具体提出了一种用于直流微电网集群的非参数化模型预测三次控制方法,以动态矩阵控制(Dynamic Matrix Control,DMC)算法作为三次控制对多个互联直流微电网功率进行优化调度,以分布式控制架构为基础,在母线电压稳定的前提下,无需对直流微电网控制系统进行准确的理论建模,首先对系统进行阶跃响应,然后再对响应数据进行处理,最后设计DMC控制器对集群功率进行三次控制,本发明专利技术降低了集群内部功率器件的损耗,减小了地理上毗邻的直流微电网集群的通信压力,同时降低了直流微电网模型控制器理论建模的复杂程度,算法实现简单。

【技术实现步骤摘要】
一种用于直流微电网集群的非参数化模型预测三次控制方法
本专利技术涉及直流微电网集群
,具体涉及一种用于直流微电网集群的非参数化模型预测三次控制方法。
技术介绍
直流微电网因无需考虑涡流损耗及无功补偿等问题,电能质量好、可靠性高、系统管理和控制比交流微电网简单等优势而备受关注。为了实现经济的发展和能源的互通,直流微电网以互联的形式集群分布。文献《HierarchicalControlforMultipleDC-MicrogridsClusters》IEEETransactionsonEnergyConversion(vol.29,no.4,pp.922-933),提出了一种分布式分层控制架构,通过基础通信设施与邻近网络通信,以确保直流微电网集群的可靠运行;文献《DistributedTertiaryControlofDCMicrogridClusters》IEEETransactiononPowerElectronics(Volume:31,Issue:2,Feb.2016),文中将直流微电网通过π型联络线并联,采用分层控制的思想,通过基于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于直流微电网集群的非参数化模型预测三次控制方法,其特征在于,包括以下步骤:/nS1、确定一个直流微电网集群,收集各个直流微电网线路电流的阶跃响应数据,搭建DMC模型向量;/nS2、根据DMC模型向量,采用动态矩阵获得从k时刻起,在M个控制域下的P个预测域内不同时刻的状态量及预测值;/nS3、为了使S2中预测值尽可能的接近期望值,同时也不希望S2中的控制增量剧烈变化,采用一定的优化性能指标来获得最优控制量;/nS4、根据步骤S3得到的最优控制量得到下一状态的预测输出值;/nS5、将S4得到的预测输出值与控制对象的实际输出值进行比较,通过误差加权的方式不断修正预测输出值;/nS6、将步骤...

【技术特征摘要】
1.一种用于直流微电网集群的非参数化模型预测三次控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、确定一个直流微电网集群,收集各个直流微电网线路电流的阶跃响应数据,搭建DMC模型向量;
S2、根据DMC模型向量,采用动态矩阵获得从k时刻起,在M个控制域下的P个预测域内不同时刻的状态量及预测值;
S3、为了使S2中预测值尽可能的接近期望值,同时也不希望S2中的控制增量剧烈变化,采用一定的优化性能指标来获得最优控制量;
S4、根据步骤S3得到的最优控制量得到下一状态的预测输出值;
S5、将S4得到的预测输出值与控制对象的实际输出值进行比较,通过误差加权的方式不断修正预测输出值;
S6、将步骤S5中修正后的预测输出值设置移位,作为下一时刻的初始预测值,整个控制结合反馈校正,以滚动优化的形式在线进行。


2.根据权利要求1所述的一种用于直流微电网集群的非参数化模型预测三次控制方法,其特征在于:所述直流微电网集群以分布式架构为基础,直流微电网单元之间通过π型联络线互联,各个直流微电网与互联微电网相互通信,不断地更新本地状态来实时控制目标,将输出的结果各自作用于底层控制器。


3.根据权利要求1所述的一种用于直流微电网集群的非参数化模型预测三次控制方法,其特征在于,在S1中,收集直流微电网集群中各个直流微电网线路电流的阶跃响应数据:
MGi=a(iT),i=1,2...N(1)
这样就构成了DMC模型向量:
a=[a1,a2...aN]T(2)
在数据的采集过程中,应尽可能的保证aN≈a∞,其中a∞表示直流微电网系统达到稳态时的响应数据。


4.根据权利要求3所述的一种用于直流微电网集群的非参数化模型预测三次控制方法,其特征在于:假设在k时刻M个控制时域内,模型具有初始预测值y0(k+i|k),在控制增量Δu(k)...Δu(k+M-1)作用下,可以计算出k时刻的直流微电网负载电流的预测输出值:
yM(k+i|k)=y0(k+i|k)+ai·Δu,,i=1,2...N(3)
DMC算法是一种通过一定优化规则来确定控制量的预测模型算法,即从每一个k时刻开始,都要确保M个控制增量Δu(k...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘宿城秦强栋刘锐刘晓东
申请(专利权)人:安徽工业大学
类型:发明
国别省市:安徽;34

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