【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及直流微电网变换器控制，具体涉及一种混合网络攻击下的直流微电网稳定性控制方法。
技术介绍
1、新型电力系统的工程建设不断推进，风光等新能源的并网渗透率也在不断提高，但由于新能源出力的随机性，新能源的并网会加剧配电网出现功率双向流动、节点电压波动等现象，而由分布式发电机、储能单元、电动汽车和负荷组成微型电网(mgs)，可以缓解新能源出力的随机性，与交流微电网(acmgs)相比，直流微电网(dcmgs)具有效率高以及变流器控制简单的优点，同时，直流不需要同步，无功和谐波问题消失，直流微电网的研究引起广泛关注。
2、在早期研究中，直流微电网的变换器控制广泛采用下垂控制来实现均流和调压，因为下垂控制具备以分布式方式实现，且不需要分布式发电机组之间的通信的优点，由于实际电力线阻抗的存在，高下垂增益会导致电流分布不均匀和母线电压偏差大。
3、为了减小电压偏差和改善电流分布不均的情况，直流微电网中引入分布式控制技术应用于性能调节；直流微电网变换器采用分布式分层控制实现均流和调压，维持微电网安全稳定运行，分层控制包括初级控制和二次控制；初级控制是下垂控制，当微电网的状态发生变化时，它负责快速调节和部署电压，处理各个直流电源间的电流共享，二次控制负责电压波动的调节，以减小下垂控制导致电压偏差并改善电流分布不均的情况。
4、但分布式控制为了有效避免单点故障，并没有采用一个中央控制器作为主控制器，进而连接各个控制器，将信号发送到所有的直流电源的集中控制方式，而是利用局部信息并和相邻发电机组通信，这就使得
5、专利公布号为：cn115276129a的专利文件公开了一种考虑储能荷电状态的交直流微电网稳定性控制方法，该方法在保持系统的频率与电压的稳定的同时，加快微网的响应速度，增强微网的动态性能，但该方案并没有对处于dos和fdi的混合攻击下直流微电网系统如何实现均流和调压并维持稳定运行的问题进行解决。
技术实现思路
1、为了克服上述的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种混合网络攻击下的直流微电网稳定性控制方法，其解决了当前的直流微电网系统在被混合网络攻击下不能保持均流，且运行不稳的问题。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
3、一种混合网络攻击下的直流微电网稳定性控制方法，所述控制方法基于一种分布式分层弹性事件触发控制器，所述控制器的初级控制是下垂控制，所述控制器的二次控制由两个子控制器和一个基于事件触发的管理器组成，控制器的实现方法包括以下步骤：
4、s1、建立直流微电网的潮流模型，理解直流微电网中各个部件之间的电流和功率流动情况，分析当前直流微电网的稳定性和性能；
5、s2、建立网络攻击模型，识别潜在的dos攻击或fdi攻击，评估这些网络攻击对直流微电网稳定性的影响；
6、s3、给出直流微电网均流和调压这两大控制目标的数学表达式，使母线电压保持在额定值，并驱动输出电流达到预期的比例分配，实现对直流微电网运行状态的监测和调节；
7、s4、建立分布式分层控制框架，分布式分层控制架构包含一个内部双环pi控制器、一个初级控制器和一个二次控制器；
8、s5、进行二次控制器建模，二次控制器由两个子控制器和一个基于事件触发的管理器组成，用于提供更精细的控制策略，帮助优化电网的性能和稳定性。
9、进一步在于，所述s1中，所述潮流模型有n个dc电源其集合为v＝{1,2,...,n}和m个负荷其集合为cl＝{1,2,...,m}，分布式发电机组和负荷并联在公共母线上，变换器工作在电压模式下。
10、进一步在于，所述潮流模型的方程为：
11、
12、其中，vi为第i个变换器的输出电压，ii、ri分别为对应的输出电流和线路阻抗，rl.i为第i个负载的阻抗，vb为母线的电压。
13、进一步在于，所述s2中，所述dos攻击通过阻塞通道来影响直流微电网的性能，dos攻击在每个转换器与其邻居节点通信时起作用，将ωd(s,t)定义为为攻击者在[s,t]时间间隔内阻断的通信网络的集合，将ωn(s,t)定义为在[s,t]上不受dos攻击的通信网络的集合，通信网络的状态描述为：
14、
15、进一步在于，所述s2中，所述fdi攻击通过篡改有效信息可以显著影响直流微电网的性能，用函数表示连续时间内无界fdi攻击信号。
16、进一步在于，所述s3中，均流控制目标的数学表达式可以表示为：ii(t)/di＝ij(t)/dj，其中，di是期望的比例参数；
17、调压控制目标的数学表达式可以表示为：vb＝v*。
18、进一步在于，第i个所述控制器的电压误差和电流误差分别定义为以下形式：
19、ev(t)＝vb(t)-v*，
20、
21、进一步在于，两个所述子控制器分别是基于母线电压误差反馈和支路电流误差反馈，由所述管理器根据系统状态选择子控制器。
22、进一步在于，所述s4中，在分布式分层控制框架内，pwm控制信号由所述内部双环pi控制器产生，在快时标意义下输出电压vi(t)追踪参考电压viref，将分布式发电机组建模为压控源，进而实现：
23、vi(t)＝viref(t)，
24、参考电压viref的形式为：
25、viref(t)＝v*-rd,iii(t)+ui(t)，
26、其中，v*为直流母线的额定电压，rd,i为下垂系数，ui(t)为二次控制信号。
27、进一步在于，所述s5中，子控制器ⅰ表示为：
28、
29、子控制器ⅱ表示为：
30、
31、二次控制表示为：
32、
33、事件触发条件表示为：
34、f(ev,ei,i)＝|ev(t)|-γ|ei,i(t)|；
35、其中，ui,1和ui,2是两个子控制器，δi,1和δi,2是控制器的内部状态，α和β是需要设计的正参数，δi,σ(t)是设计的一个补偿项，σ＝{1,2}。
36、本专利技术的有益效果：
37、相较于传统方法，本技术方案设计了一种分布式分层弹性事件触发控制器，该控制器的初级控制是下垂控制，二次控制由两个子控制器和一个基于事件触发的管理器组成，两个子控制器分别是基于母线电压误差反馈和支路电流误差反馈，由管理器根据本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种混合网络攻击下的直流微电网稳定性控制方法，其特征在于，所述控制方法基于一种分布式分层弹性事件触发控制器，所述控制器的初级控制是下垂控制，所述控制器的二次控制由两个子控制器和一个基于事件触发的管理器组成，控制器的实现方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种混合网络攻击下的直流微电网稳定性控制方法,其特征在于，所述S1中，所述潮流模型有N个DC电源其集合为v＝{1,2,...,N}和M个负荷其集合为CL＝{1,2,...,M}，分布式发电机组和负荷并联在公共母线上，变换器工作在电压模式下。
3.根据权利要求2所述的一种混合网络攻击下的直流微电网稳定性控制方法,其特征在于，所述潮流模型的方程为：
4.根据权利要求1所述的一种混合网络攻击下的直流微电网稳定性控制方法,其特征在于，所述S2中，所述DoS攻击通过阻塞通道来影响直流微电网的性能，DoS攻击在每个转换器与其邻居节点通信时起作用，将ΩD(s,t)定义为为攻击者在[s,t]时间间隔内阻断的通信网络的集合，将ΩN(s,t)定义为在[s,t]上不受DoS攻击的通信网络的集合，通信网络的
5.根据权利要求1所述的一种混合网络攻击下的直流微电网稳定性控制方法,其特征在于，所述S2中，所述FDI攻击通过篡改有效信息可以显著影响直流微电网的性能，用函数ωiz(t)表示连续时间内无界FDI攻击信号。
6.根据权利要求1所述的一种混合网络攻击下的直流微电网稳定性控制方法,其特征在于，所述S3中，均流控制目标的数学表达式可以表示为：Ii(t)/di＝Ij(t)/dj，其中，di是期望的比例参数；
7.根据权利要求1所述的一种混合网络攻击下的直流微电网稳定性控制方法,其特征在于，第i个所述控制器的电压误差和电流误差分别定义为以下形式：
8.根据权利要求1所述的一种混合网络攻击下的直流微电网稳定性控制方法,其特征在于，两个所述子控制器分别是基于母线电压误差反馈和支路电流误差反馈，由所述管理器根据系统状态选择子控制器。
9.根据权利要求1所述的一种混合网络攻击下的直流微电网稳定性控制方法,其特征在于，所述S4中，在分布式分层控制框架内，PWM控制信号由所述内部双环PI控制器产生，在快时标意义下输出电压Vi(t)追踪参考电压Viref，将分布式发电机组建模为压控源，进而实现：
10.根据权利要求1所述的一种混合网络攻击下的直流微电网稳定性控制方法,其特征在于，所述S5中，子控制器Ⅰ表示为：
...【技术特征摘要】
1.一种混合网络攻击下的直流微电网稳定性控制方法，其特征在于，所述控制方法基于一种分布式分层弹性事件触发控制器，所述控制器的初级控制是下垂控制，所述控制器的二次控制由两个子控制器和一个基于事件触发的管理器组成，控制器的实现方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种混合网络攻击下的直流微电网稳定性控制方法,其特征在于，所述s1中，所述潮流模型有n个dc电源其集合为v＝{1,2,...,n}和m个负荷其集合为cl＝{1,2,...,m}，分布式发电机组和负荷并联在公共母线上，变换器工作在电压模式下。
3.根据权利要求2所述的一种混合网络攻击下的直流微电网稳定性控制方法,其特征在于，所述潮流模型的方程为：
4.根据权利要求1所述的一种混合网络攻击下的直流微电网稳定性控制方法,其特征在于，所述s2中，所述dos攻击通过阻塞通道来影响直流微电网的性能，dos攻击在每个转换器与其邻居节点通信时起作用，将ωd(s,t)定义为为攻击者在[s,t]时间间隔内阻断的通信网络的集合，将ωn(s,t)定义为在[s,t]上不受dos攻击的通信网络的集合，通信网络的状态描述为：
5.根据权利要求1所述的一种混合网络攻击下的直流微电网稳定性控制方法,其...
【专利技术属性】
技术研发人员：葛愿，余诺，汪石农，刘宇辰，郭端娇，
申请(专利权)人：安徽工程大学，
类型：发明
国别省市：
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