【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及微电网群运行控制，具体为一种基于混合自抗扰的微电网群运行模态无缝切换控制方法。
技术介绍
1、随着分布式电源和新型负荷接入比例不断增加，导致网络结构复杂度、耦合度大大增加，微电网群运行过程中不可避免的会遭受异常扰动以及突发故障等工况，若未采取及时可靠的调控手段，扰动或故障可能会加速扩散，进而致使区域级联故障，甚至系统进入全黑状态。根据负荷运行情况，操作分段开关/断路器投切以调整网络拓扑结构，是微电网群抵御异常及故障工况的一种有效手段，而如何确保运行模态之间平滑切换是系统平稳过渡的关键所在。现有微电网群运行模态切换方法大多考虑具有一定响应裕度的计划性特定场景，而忽略了故障情形下对开关的快速性、实时性动作需求，难以缓解切换瞬间引起的功率波动以及控制信号状态量突变引起的暂态冲击。此外，微电网群属于维数大、阶数高、多扰动与不确定性共存的非线性系统，难以建立计及开关状态映射关系的系统响应分析模型，导致切换扰动的抑制准确度受限。
2、自抗扰控制是一种无模型和参数依赖性的一种先进控制方法，旨在改善传统pid控制器的动态响应性能难以满足非线性、多变量、强耦合系统运行要求问题。其核心思想是在扰动对系统输出产生不利影响之前，主动地从被控对象的输入/输出信号中提取扰动信息，进而利用控制信号前馈实时补偿以尽快消除干扰，从而使其对被控量的影响最小化。自抗扰控制可以提升系统的主动抗扰能力以及同步跟踪系统频率/电压参考值的精度，对系统运行模态变化引起的内外扰动和冲击具有更好的响应速度。
技术实现思路>
1、针对现有技术的不足和空缺，本专利技术提供了一种基于混合自抗扰的微电网群运行模态无缝切换控制方法，以解决上述
技术介绍
中存在的问题。
2、为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：
3、一方面，提供了一种基于混合自抗扰的微电网群运行模态无缝切换控制方法，包括：
4、步骤a：采集各微电网状态量信息，引入非牵制分布式电源输出频率/电压的微分量同步并跟踪微电网群层牵制分布式电源的频率/电压的微分量，计算微电网层的非牵制分布式电源频率/电压抗扰二次控制补偿量；
5、步骤b：对于微电网群层的各牵制分布式电源，设计微电网群层的频率/电压抗扰恢复控制器，实现微电网群的频率/电压快速同步跟踪至系统额定参考值，以保证各区域在新的运行模式下可靠稳定运行；
6、步骤c：结合微电网层和微电网群层的有功/无功功率控制，优化互联微电网群功率分配，使微电网群内的所有分布式电源按其容量实现有功和无功功率的均匀出力；
7、步骤d：在以上控制基础上，进一步利用混合自抗扰附加设计预同步控制器，使得互联开关闭合前两侧的电压和相角相匹配，进一步降低系统模态切换至合并运行时的暂态波动。
8、进一步地，所述步骤a中，计算各微电网内频率/电压调节所需的补偿量包括步骤a01至a03：
9、步骤a01：引入分布式电源输出频率/电压的微分量，以提高对系统扰动的响应速度。按下式构造微电网层的非牵制分布式电源频率抗扰二次控制器：
10、
11、式中，为非牵制分布式电源的混合自抗扰输出频率调节量，为线性自抗扰输出频率调节量，为非线性自抗扰输出频率调节量；为频率调节的权重系数；为频率调节的正增益；为线性反馈控制器的频率常数项增益；为线性反馈控制器的频率微分项增益；为非线性反馈控制器的频率常数项增益；为非线性反馈控制器的频率微分项增益；为频率调节的线性观测器估计总扰动；为频率调节的非线性观测器估计总扰动；fhan为非线性函数；为的输出频率；ωk,pin为对应牵制分布式电源的输出频率；为线性观测器估计的频率微分量；为非线性观测器估计的频率微分量；为对应牵制分布式电源的频率微分量；为频率常数项非线性函数的非线性因子；为频率常数项非线性函数的线性区间；为频率微分项非线性函数的非线性因子；为频率微分项非线性函数的线性区间；为和之间的权重；为获取频率参考信息的权重。
12、步骤a02：对于平均电压观测器，由其本地输出电压结合混合自抗扰输出量构成平均电压观测器，具体形式如下：
13、
14、式中，为非牵制分布式电源的输出电压；为的权重平均电压；为平均电压估计的权重系数；为平均电压估计的正增益；为线性反馈控制器的平均电压常数项增益；为线性反馈控制器的平均电压微分项增益；为非线性反馈控制器的平均电压常数项增益；为非线性反馈控制器的平均电压微分项增益；为平均电压估计的线性观测器估计总扰动；为平均电压估计的非线性观测器估计总扰动；为线性观测器估计的平均电压微分量；为非线性观测器估计的平均电压微分量；为平均电压常数项非线性函数的非线性因子；为平均电压常数项非线性函数的线性区间；为平均电压微分项非线性函数的非线性因子；为平均电压微分项非线性函数的线性区间。
15、步骤a03：根据混合自抗扰输出量所设计的平均电压观测器，按下式构造微电网层的电压抗扰二次控制器：
16、
17、式中，为非牵制分布式电源的混合自抗扰输出电压调节量，为线性自抗扰输出电压调节量，为非线性自抗扰输出电压调节量；为电压调节的权重系数；为电压调节的正增益；为线性反馈控制器的电压常数项增益；为线性反馈控制器的电压微分项增益；为非线性反馈控制器的电压常数项增益；为非线性反馈控制器的电压微分项增益；为电压调节的线性观测器估计总扰动；为电压调节的非线性观测器估计总扰动；为对应牵制分布式电源的权重平均电压；为对应牵制分布式电源的平均电压微分量；为电压常数项非线性函数的非线性因子；为电压常数项非线性函数的线性区间；为电压微分项非线性函数的非线性因子；为电压微分项非线性函数的线性区间；为获取电压参考信息的权重。
18、进一步地，所述步骤b中，按如下步骤b01至b03设计微电网群层的频率/电压抗扰恢复控制器，实现微电网群的频率/电压快速同步跟踪至系统额定参考值：
19、步骤b01：由于系统频率/电压参考值为恒定常数，在混合自抗扰控制中其对应跟踪的微分量参考值为0，设计微电网群层的频率抗扰恢复控制器如下：
20、
21、式中，ωhωk,pin为mgk中牵制分布式电源的混合自抗扰输出频率调节量，ωlωk,pin为对应牵制分布式电源的线性自抗扰输出频率调节量，ωnωk,pin为对应牵制分布式电源的非线性自抗扰输出频率调节量；εωk,pin为牵制分布式电源频率调节的权重系数；bωk,pin为牵制分布式电源频率调节的正增益；kl1ωk,pin为牵制分布式电源线性反馈控制器的频率常数项增益；kl2ωk,pin为牵制分布式电源线性反馈控制器的频率微分项增益；kn1ωk,pin为牵制分布式电源非线性反馈控制器的频率常数项增益；kn2ωk,pin为牵制分布式电源非线性反馈控制器的频率微分项增益；zl3ωk,pin为牵制分布式电源频率调节的线性观测器估计总扰动；zn3ωk,pin为牵制分布式电源频率调节的非线性观测器估计总扰动；ω*为系统本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于混合自抗扰的微电网群运行模态无缝切换控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于混合自抗扰的微电网群运行模态无缝切换控制方法，其特征在于，在步骤A中，通过如下步骤A01至A03计算二次控制补偿量以实现各微电网内频率/电压调节：
3.根据权利要求1所述的一种基于混合自抗扰的微电网群运行模态无缝切换控制方法，其特征在于，步骤B中，设计微电网群层的频率/电压抗扰恢复控制器，实现微电网群的频率/电压快速同步跟踪至系统额定参考值，具体包括如下步骤：
4.根据权利要求1所述的一种基于混合自抗扰的微电网群运行模态无缝切换控制方法，其特征在于：步骤C中，结合微电网层和微电网群层的有功/无功功率控制，使微电网群内的所有分布式电源按其容量实现有功和无功功率的均匀出力，具体包括如下步骤：
5.根据权利要求1所述的一种基于混合自抗扰的微电网群运行模态无缝切换控制方法，其特征在于：步骤D中，利用混合自抗扰附加设计预同步控制器，使得互联开关闭合前两侧的电压和相角相匹配，具体包括如下步骤：
6.一种电子设
7.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，其特征在于：该计算机指令被处理器执行时实现如权利要求1-5中任一项所述的一种基于混合自抗扰的微电网群运行模态无缝切换控制方法。
...【技术特征摘要】
1.一种基于混合自抗扰的微电网群运行模态无缝切换控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于混合自抗扰的微电网群运行模态无缝切换控制方法，其特征在于，在步骤a中，通过如下步骤a01至a03计算二次控制补偿量以实现各微电网内频率/电压调节：
3.根据权利要求1所述的一种基于混合自抗扰的微电网群运行模态无缝切换控制方法，其特征在于，步骤b中，设计微电网群层的频率/电压抗扰恢复控制器，实现微电网群的频率/电压快速同步跟踪至系统额定参考值，具体包括如下步骤：
4.根据权利要求1所述的一种基于混合自抗扰的微电网群运行模态无缝切换控制方法，其特征在于：步骤c中，结合微电网层和微电网群层的有功/无功功率控制，使微电网群内的所有分布式电...
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