本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)運行和控制，特別涉及一種離網(wǎng)微電網(wǎng)自適應頻率電壓二次控制方法及裝置。

背景技術：

1、在能源與環(huán)境問題的推動下，可再生能源在電網(wǎng)中的比例日益提高，大規(guī)模、高滲透率可再生能源發(fā)電并網(wǎng)成為國際能源與電力領域的前沿和熱點。同時，微電網(wǎng)的建設對于低碳減排、發(fā)展可再生能源、提高能效和提高供電可靠性等方面都有著良好的促進作用。微電網(wǎng)可以運行在并網(wǎng)和離網(wǎng)兩種模式。當大電網(wǎng)出現(xiàn)事故或特殊場景時，微電網(wǎng)可以切換為離網(wǎng)運行模型，以保證重要負荷供電或作為黑啟動電源。對于離網(wǎng)運行微電網(wǎng)，二次控制對于維持微電網(wǎng)電壓和頻率尤其重要。

2、在傳統(tǒng)的微電網(wǎng)研究中，常采用基于精確模型的方法實現(xiàn)電壓或頻率二次控制。然而，傳統(tǒng)的基于模型的優(yōu)化控制方法依賴于精確的系統(tǒng)模型參數(shù)，而微電網(wǎng)的理想模型難以獲得，這種基于模型的優(yōu)化方法難以實際應用。為了應對微電網(wǎng)的模型不完備問題，近年來提出了數(shù)據(jù)驅(qū)動的控制方法，可以利用微電網(wǎng)的量測數(shù)據(jù)來學習系統(tǒng)模型。但是，現(xiàn)有的數(shù)據(jù)驅(qū)動方法大都不具有自適應性，即在微電網(wǎng)運行工況時變的場景下無法利用最新獲取的在線量測數(shù)據(jù)及時修正從數(shù)據(jù)中學習到的參數(shù)信息。并且，已有的數(shù)據(jù)驅(qū)動方法存在著對量測數(shù)據(jù)中的異常值敏感的問題。此外，已有的微電網(wǎng)二次控制方法大多只考慮了微電網(wǎng)中可控逆變器的本地一次控制是基于下垂控制的場景。對于微電網(wǎng)中可控逆變器采用新型自適應構網(wǎng)控制方法作為一次控制的場景，缺乏微電網(wǎng)電壓頻率二次控制的相關研究。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是為克服已有技術的不足之處，提出一種離網(wǎng)微電網(wǎng)自適應頻率電壓二次控制方法及裝置。本發(fā)明考慮到了離網(wǎng)微電網(wǎng)中的逆變器的一次控制層是基于新型自適應構網(wǎng)控制技術的情況，可以協(xié)調(diào)離網(wǎng)微電網(wǎng)中的各個逆變器的有功和無功指令實現(xiàn)微電網(wǎng)的電壓和頻率二次控制；本發(fā)明無需精確的系統(tǒng)模型參數(shù)，而是利用在線量測數(shù)據(jù)學習微電網(wǎng)的動態(tài)線性化模型；本發(fā)明還對系統(tǒng)運行條件的變化具有自適應性，在系統(tǒng)運行條件發(fā)生變化時，本發(fā)明能夠利用在線量測數(shù)據(jù)及時更新控制參數(shù)，從而保持良好的控制性能。本發(fā)明能夠大幅提升微電網(wǎng)的電壓和頻率控制質(zhì)量，提高微電網(wǎng)運行安全性和穩(wěn)定性。

2、本發(fā)明第一方面實施例提出一種離網(wǎng)微電網(wǎng)自適應頻率電壓二次控制方法，包括：

3、構建離網(wǎng)微電網(wǎng)中被控逆變器二次控制的頻率控制變量和電壓控制變量；

4、基于所述頻率控制變量和所述電壓控制變量，分別構建所述微電網(wǎng)頻率和電壓二次控制的干擾相關動態(tài)線性化模型；

5、基于所述干擾相關動態(tài)線性化模型，計算所述逆變器的有功功率控制指令和無功功率控制指令，以實現(xiàn)所述微電網(wǎng)頻率和電壓的二次控制。

6、在本發(fā)明的一個具體實施例中，所述構建離網(wǎng)微電網(wǎng)中被控逆變器二次控制的頻率控制變量和電壓控制變量，包括：

7、1)建立離網(wǎng)微電網(wǎng)中被控逆變器的模型；

8、記離網(wǎng)微電網(wǎng)中共有ni臺被控逆變器；

9、其中，第i臺逆變器的電壓和相角方程分別表示為：

10、

11、式中，vi、θi分別為第i臺逆變器節(jié)點的電壓幅值和相角，vir、分別為第i臺逆變器電壓設定點和角頻率設定點，ωi為第i臺逆變器實際角頻率；分別為vi、θi對時間的導數(shù)；vir2、vi2分別表示vir、vi的平方；pi、qi分別為第i臺逆變器實際輸出有功功率與無功功率，pi*、為來自二次控制的第i臺逆變器的有功功率設定指令和無功功率設定指令；vdc,i為第i臺逆變器的直流側(cè)的直流電壓的實際值，為第i臺逆變器的直流側(cè)的直流電壓的設定值；δpi、δqi分別為與第i臺逆變器有功功率和無功功率設定偏差相關的函數(shù)；δφvi、δφωi分別為第i臺逆變器與逆變器直流側(cè)電壓變化相關的電壓偏離函數(shù)和頻率偏離函數(shù)；ηi、αi、κi、λi為第i臺逆變器一次控制參數(shù)；

12、2)基于步驟1)的結果，構建被控逆變器二次控制的頻率控制變量和電壓控制變量；

13、其中，在第k時刻，第i臺逆變器的頻率控制量指令和電壓控制量指令分別表示為：

14、

15、式中，為第k時刻第i臺逆變器的電壓控制量指令，為第k時刻第i臺逆變器的電壓控制量指令；表示第i臺逆變器節(jié)點的電壓幅值設定值的平方；pi*(k)、分別為第k時刻的來自二次控制的第i臺逆變器的有功功率和無功功率設定指令。

16、在本發(fā)明的一個具體實施例中，所述分別構建所述微電網(wǎng)頻率和電壓二次控制的干擾相關動態(tài)線性化模型，包括：

17、1)構建微電網(wǎng)頻率二次控制的干擾相關動態(tài)線性化模型，表達式如下：

18、δyf(k+1)＝sf(k)t·δxf(k)+ξf(k)?(7)

19、其中，

20、δyf(k+1)＝y(tǒng)f(k+1)-yf(k)，δxf(k)＝xf(k)-xf(k-1)

21、式中，yf(k+1)、yf(k)分別表示第k+1時刻、第k時刻的微電網(wǎng)中的頻率量測向量，為nf維的列向量，nf為微電網(wǎng)中量測頻率數(shù)量；yf(k+1)的每一個元素為第k+1時刻微電網(wǎng)中的關鍵頻率節(jié)點的頻率量測值；δyf(k+1)表示第k+1時刻的微電網(wǎng)中的頻率量測向量的增量，為nf維的列向量；xf(k)、xf(k-1)分別表示第k時刻、第k-1時刻的微電網(wǎng)中的所有頻率控制量指令組成的向量，是一個ni維的列向量；xf(k)的第i個元素為sf(k)表示第k時刻的頻率控制偽偏導數(shù)參數(shù)，是一個ni行nf列的矩陣；sf(k)t表示矩陣sf(k)的轉(zhuǎn)置，是一個nf行ni列的矩陣；ξf(k)表示第k時刻的頻率控制集總干擾參數(shù)，是一個nf維的列向量；

22、2)構建微電網(wǎng)電壓二次控制的干擾相關動態(tài)線性化模型，表達式如下：

23、δyu(k+1)＝su(k)t·δxu(k)+ξu(k)?(8)

24、其中，

25、δyu(k+1)＝y(tǒng)u(k+1)-yu(k)，δxu(k)＝xu(k)-xu(k-1)

26、式中，yu(k+1)、yu(k)分別表示第k+1時刻、第k時刻的微電網(wǎng)中的電壓平方量測向量，為nu維的列向量，nu為微電網(wǎng)中的量測的電壓數(shù)量；yu(k+1)的每一個元素為第k+1時刻微電網(wǎng)中的關鍵電壓節(jié)點的電壓幅值量測值的平方；δyu(k+1)表示第k+1時刻的微電網(wǎng)中的電壓平方量測向量的增量，為nu維的列向量；xu(k)、xu(k-1)分別表示第k時刻、第k-1時刻的微電網(wǎng)中的所有電壓控制量指令組成的向量，是一個ni維的列向量；xu(k)的第i個元素為su(k)表示第k時刻的電壓控制偽偏導數(shù)參數(shù)，是一個ni行nu列的矩陣；su(k)t表示矩陣su(k)的轉(zhuǎn)置，是一個nu行ni列的矩陣；ξu(k)表示第k時刻的電壓控制集總干擾參數(shù)，是一個nu維的列向量。

27、在本發(fā)明的一個具體實施例中，所述計算所述逆變器的有功功率控制指令和無功功率控制指令，包括：

28、1)在第k時刻，收集微電網(wǎng)中的關鍵頻率節(jié)點的頻率量測值并得到頻率量測向量yf(k)，收集微電網(wǎng)中的關鍵電壓節(jié)點的電壓幅值量測值的平方并得到電壓平方量測向量yu(k)；

29、2)更新電壓控制偽偏導數(shù)參數(shù)估計值、頻率控制偽偏導數(shù)參數(shù)估計值；

30、其中，基于最大相關熵準則的抗差遞歸線性回歸方法，依次按照如下表達式計算第k時刻的電壓控制偽偏導數(shù)參數(shù)估計值

31、

32、cu(k)＝exp(-||eus(k)||2/(2σ2))?(10)

33、

34、φu(k)＝β-1(φu(k-1)-gu(k)xu(k-1)tφu(k-1))?(12)

35、

36、式中，δyu(k)＝y(tǒng)u(k)-yu(k-1)表示第k時刻的微電網(wǎng)中的電壓平方量測向量的增量；δxu(k-1)＝xu(k-1)-xu(k-2)表示第k-1時刻的微電網(wǎng)中的電壓控制量向量的增量，其中，在k＝1時刻，δxu(k-1)和δxu(k-2)為前序時刻設備本身初始的對應的控制量的值，δyu(k-1)表示前序時刻實際量測得到的值；為第k-1時刻的電壓控制偽偏導數(shù)參數(shù)的估計值，是一個ni行nu列的矩陣；表示矩陣的轉(zhuǎn)置，是一個nu行ni列的矩陣；eus(k)為第k時刻的電壓偽偏導數(shù)參數(shù)的輸出估計誤差；cu(k)為第k時刻的電壓輸出估計誤差的相關熵函數(shù)值；σu為電壓控制中的最大相關熵準則中的帶寬參數(shù)；||eus(k)||2表示向量eus(k)的二范數(shù)的平方；gu(k)為第k時刻電壓基于最大相關熵準則的抗差遞歸線性回歸方法中的迭代增益向量，為一個nu列的列向量；βu為電壓控制中的遺忘因子參數(shù)；φu(k-1)為第k-1時刻電壓的抗差遞歸線性回歸方法中的逆信息矩陣，φu(k)為第k時刻電壓的抗差遞歸線性回歸方法中的逆信息矩陣；

37、基于最大相關熵準則的抗差遞歸線性回歸方法，依次按照如下表達式計算第k時刻的頻率控制偽偏導數(shù)參數(shù)估計值

38、

39、cf(k)＝exp(-||efs(k)||2/(2σ2))?(15)

40、

41、φf(k)＝β-1(φf(k-1)-gf(k)xf(k-1)tφf(k-1))?(17)

42、

43、式中，δyf(k)＝y(tǒng)f(k)-yf(k-1)表示第k時刻的微電網(wǎng)中的頻率向量的增量；δxf(k-1)＝xf(k-1)-xf(k-2)表示第k-1時刻的微電網(wǎng)中的頻率控制量向量的增量；為第k-1時刻的頻率控制偽偏導數(shù)參數(shù)的估計值，是一個ni行nf列的矩陣；表示矩陣的轉(zhuǎn)置，是一個nf行ni列的矩陣；efs(k)為第k時刻的頻率偽偏導數(shù)參數(shù)的輸出估計誤差；cf(k)為第k時刻的頻率輸出估計誤差的相關熵函數(shù)值；σf為頻率控制中的為最大相關熵準則中的帶寬參數(shù)；||efs(k)||2表示向量efs(k)的二范數(shù)的平方；gf(k)為第k時刻頻率基于最大相關熵準則的抗差遞歸線性回歸方法中的迭代增益向量，為一個nf列的列向量；βf為頻率控制中的遺忘因子參數(shù)；φf(k-1)為第k-1時刻頻率的抗差遞歸線性回歸方法中的逆信息矩陣，φf(k)為第k時刻頻率的抗差遞歸線性回歸方法中的逆信息矩陣；

44、3)計算電壓控制量和頻率控制量；

45、其中，計算第k時刻的電壓控制量，表達式如下：

46、

47、式中，yuref(k+1)表示第k+1時刻的微電網(wǎng)中的電壓幅值目標參考值的平方組成的向量；表示yu(k)的估計值；表示第k時刻的微電網(wǎng)的電壓控制集總干擾參數(shù)的估計值；表示第k時刻的電壓控制集總干擾參數(shù)的輸出估計誤差；表示矩陣的范數(shù)的平方；ρux、λux分別表示電壓控制的步長參數(shù)和抑制項參數(shù)；lu1為電壓控制的干擾觀測器的增益參數(shù)；

48、計算第k時刻的頻率控制量，表達式如下：

49、

50、式中，yfref(k+1)表示第k+1時刻的微電網(wǎng)的頻率目標參考值組成的向量；表示yf(k)的估計值；表示第k時刻的微電網(wǎng)的頻率控制集總干擾參數(shù)的估計值；表示第k時刻的頻率控制集總干擾參數(shù)的輸出估計誤差；表示矩陣的范數(shù)的平方；ρfx、λfx分別表示頻率控制的步長參數(shù)和抑制項參數(shù)；lf1為頻率控制的干擾觀測器的增益參數(shù)；

51、4)分別計算電壓控制和頻率控制的自適應干擾觀測器更新：

52、基于自適應干擾觀測器方法，依次按照如下表達式計算第k時刻的電壓控制的自適應干擾觀測更新：

53、

54、式中，分別表示第k時刻、第k-1時刻的電壓自適應干擾觀測器的自適應增益系數(shù)矩陣，為lenu行nu列的矩陣；le為自適應干擾觀測器的歷史時間窗口長度，為正整數(shù)；為一個維度為lenu的列向量；其中，δeuy(k)＝euy(k)-euy(k-1)為維度為nu的列向量；λuo為電壓控制的自適應干擾觀測的抑制項參數(shù)；為的范數(shù)的平方；為第k+1個時刻的電壓平方輸出向量的估計值，為第k+1個時刻的電壓控制集總干擾參數(shù)的估計值；

55、基于自適應干擾觀測器方法，依次按照如下表達式計算第k時刻的頻率控制的自適應干擾觀測更新：

56、

57、式中，分別表示第k時刻、第k-1時刻的頻率自適應干擾觀測器的自適應增益系數(shù)矩陣，為lenf行nf列的矩陣；le為自適應干擾觀測器的歷史時間窗口長度，為正整數(shù)；為一個維度為lenf的列向量；其中，δefy(k)＝efy(k)-efy(k-1)為維度為nf的列向量；λfo為頻率控制的自適應干擾觀測的抑制項參數(shù)；為的范數(shù)的平方；為第k+1個時刻的頻率輸出向量的估計值，為第k+1個時刻的頻率控制集總干擾參數(shù)的估計值；

58、5)分別計算各臺逆變器的有功功率控制指令和無功功率控制指令：

59、其中，第i臺逆變器的有功功率控制指令和無功功率控制指令分別為：

60、

61、式中，為所求得的電壓控制向量xu(k)中的第i個元素，為所求得的頻率控制向量xf(k)中的第i個元素；

62、6)將步驟5)得到的各臺逆變器的有功功率控制指令和無功功率控制指令分別下發(fā)給對應的逆變器的本地控制層，逆變器本地控制層根據(jù)下發(fā)的功率指令執(zhí)行一次控制。

63、本發(fā)明第二方面實施例提出一種離網(wǎng)微電網(wǎng)自適應頻率電壓二次控制裝置，包括：

64、控制變量構建模塊，用于構建離網(wǎng)微電網(wǎng)中被控逆變器二次控制的頻率控制變量和電壓控制變量；

65、干擾相關動態(tài)線性化模型構建模塊，用于基于所述頻率控制變量和所述電壓控制變量，分別構建所述微電網(wǎng)頻率和電壓二次控制的干擾相關動態(tài)線性化模型；

66、控制模塊，用于基于所述干擾相關動態(tài)線性化模型，計算所述逆變器的有功功率控制指令和無功功率控制指令，以實現(xiàn)所述微電網(wǎng)頻率和電壓的二次控制。

67、在本發(fā)明的一個具體實施例中，所述構建離網(wǎng)微電網(wǎng)中被控逆變器二次控制的頻率控制變量和電壓控制變量，包括：

68、1)建立離網(wǎng)微電網(wǎng)中被控逆變器的模型；

69、記離網(wǎng)微電網(wǎng)中共有ni臺被控逆變器；

70、其中，第i臺逆變器的電壓和相角方程分別表示為：

71、

72、式中，vi、θi分別為第i臺逆變器節(jié)點的電壓幅值和相角，vir、分別為第i臺逆變器電壓設定點和角頻率設定點，ωi為第i臺逆變器實際角頻率；分別為vi、θi對時間的導數(shù)；vir2、vi2分別表示vir、vi的平方；pi、qi分別為第i臺逆變器實際輸出有功功率與無功功率，pi*、為來自二次控制的第i臺逆變器的有功功率設定指令和無功功率設定指令；vdc,i為第i臺逆變器的直流側(cè)的直流電壓的實際值，為第i臺逆變器的直流側(cè)的直流電壓的設定值；δpi、δqi分別為與第i臺逆變器有功功率和無功功率設定偏差相關的函數(shù)；δφvi、δφωi分別為第i臺逆變器與逆變器直流側(cè)電壓變化相關的電壓偏離函數(shù)和頻率偏離函數(shù)；ηi、αi、κi、λi為第i臺逆變器一次控制參數(shù)；

73、2)基于步驟1)的結果，構建被控逆變器二次控制的頻率控制變量和電壓控制變量；

74、其中，在第k時刻，第i臺逆變器的頻率控制量指令和電壓控制量指令分別表示為：

75、

76、式中，為第k時刻第i臺逆變器的電壓控制量指令，為第k時刻第i臺逆變器的電壓控制量指令；表示第i臺逆變器節(jié)點的電壓幅值設定值的平方；pi*(k)、分別為第k時刻的來自二次控制的第i臺逆變器的有功功率和無功功率設定指令。

77、在本發(fā)明的一個具體實施例中，所述分別構建所述微電網(wǎng)頻率和電壓二次控制的干擾相關動態(tài)線性化模型，包括：

78、1)構建微電網(wǎng)頻率二次控制的干擾相關動態(tài)線性化模型，表達式如下：

79、δyf(k+1)＝sf(k)t·δxf(k)+ξf(k)?(7)

80、其中，

81、δyf(k+1)＝y(tǒng)f(k+1)-yf(k)，δxf(k)＝xf(k)-xf(k-1)

82、式中，yf(k+1)、yf(k)分別表示第k+1時刻、第k時刻的微電網(wǎng)中的頻率量測向量，為nf維的列向量，nf為微電網(wǎng)中量測頻率數(shù)量；yf(k+1)的每一個元素為第k+1時刻微電網(wǎng)中的關鍵頻率節(jié)點的頻率量測值；δyf(k+1)表示第k+1時刻的微電網(wǎng)中的頻率量測向量的增量，為nf維的列向量；xf(k)、xf(k-1)分別表示第k時刻、第k-1時刻的微電網(wǎng)中的所有頻率控制量指令組成的向量，是一個ni維的列向量；xf(k)的第i個元素為sf(k)表示第k時刻的頻率控制偽偏導數(shù)參數(shù)，是一個ni行nf列的矩陣；sf(k)t表示矩陣sf(k)的轉(zhuǎn)置，是一個nf行ni列的矩陣；ξf(k)表示第k時刻的頻率控制集總干擾參數(shù)，是一個nf維的列向量；

83、2)構建微電網(wǎng)電壓二次控制的干擾相關動態(tài)線性化模型，表達式如下：

84、δyu(k+1)＝su(k)t·δxu(k)+ξu(k)?(8)

85、其中，

86、δyu(k+1)＝y(tǒng)u(k+1)-yu(k)，δxu(k)＝xu(k)-xu(k-1)

87、式中，yu(k+1)、yu(k)分別表示第k+1時刻、第k時刻的微電網(wǎng)中的電壓平方量測向量，為nu維的列向量，nu為微電網(wǎng)中的量測的電壓數(shù)量；yu(k+1)的每一個元素為第k+1時刻微電網(wǎng)中的關鍵電壓節(jié)點的電壓幅值量測值的平方；δyu(k+1)表示第k+1時刻的微電網(wǎng)中的電壓平方量測向量的增量，為nu維的列向量；xu(k)、xu(k-1)分別表示第k時刻、第k-1時刻的微電網(wǎng)中的所有電壓控制量指令組成的向量，是一個ni維的列向量；xu(k)的第i個元素為su(k)表示第k時刻的電壓控制偽偏導數(shù)參數(shù)，是一個ni行nu列的矩陣；su(k)t表示矩陣su(k)的轉(zhuǎn)置，是一個nu行ni列的矩陣；ξu(k)表示第k時刻的電壓控制集總干擾參數(shù)，是一個nu維的列向量。

88、在本發(fā)明的一個具體實施例中，所述計算所述逆變器的有功功率控制指令和無功功率控制指令，包括：

89、1)在第k時刻，收集微電網(wǎng)中的關鍵頻率節(jié)點的頻率量測值并得到頻率量測向量yf(k)，收集微電網(wǎng)中的關鍵電壓節(jié)點的電壓幅值量測值的平方并得到電壓平方量測向量yu(k)；

90、2)更新電壓控制偽偏導數(shù)參數(shù)估計值、頻率控制偽偏導數(shù)參數(shù)估計值；

91、其中，基于最大相關熵準則的抗差遞歸線性回歸方法，依次按照如下表達式計算第k時刻的電壓控制偽偏導數(shù)參數(shù)估計值

92、

93、cu(k)＝exp(-||eus(k)||2/(2σ2))?(10)

94、

95、φu(k)＝β-1(φu(k-1)-gu(k)xu(k-1)tφu(k-1))?(12)

96、

97、式中，δyu(k)＝y(tǒng)u(k)-yu(k-1)表示第k時刻的微電網(wǎng)中的電壓平方量測向量的增量；δxu(k-1)＝xu(k-1)-xu(k-2)表示第k-1時刻的微電網(wǎng)中的電壓控制量向量的增量，其中，在k＝1時刻，δxu(k-1)和δxu(k-2)為前序時刻設備本身初始的對應的控制量的值，δyu(k-1)表示前序時刻實際量測得到的值；為第k-1時刻的電壓控制偽偏導數(shù)參數(shù)的估計值，是一個ni行nu列的矩陣；表示矩陣的轉(zhuǎn)置，是一個nu行ni列的矩陣；eus(k)為第k時刻的電壓偽偏導數(shù)參數(shù)的輸出估計誤差；cu(k)為第k時刻的電壓輸出估計誤差的相關熵函數(shù)值；σu為電壓控制中的最大相關熵準則中的帶寬參數(shù)；||eus(k)||2表示向量eus(k)的二范數(shù)的平方；gu(k)為第k時刻電壓基于最大相關熵準則的抗差遞歸線性回歸方法中的迭代增益向量，為一個nu列的列向量；βu為電壓控制中的遺忘因子參數(shù)；φu(k-1)為第k-1時刻電壓的抗差遞歸線性回歸方法中的逆信息矩陣，φu(k)為第k時刻電壓的抗差遞歸線性回歸方法中的逆信息矩陣；

98、基于最大相關熵準則的抗差遞歸線性回歸方法，依次按照如下表達式計算第k時刻的頻率控制偽偏導數(shù)參數(shù)估計值

99、

100、cf(k)＝exp(-||efs(k)||2/(2σ2))?(15)

101、

102、φf(k)＝β-1(φf(k-1)-gf(k)xf(k-1)tφf(k-1))?(17)

103、

104、式中，δyf(k)＝y(tǒng)f(k)-yf(k-1)表示第k時刻的微電網(wǎng)中的頻率向量的增量；δxf(k-1)＝xf(k-1)-xf(k-2)表示第k-1時刻的微電網(wǎng)中的頻率控制量向量的增量；為第k-1時刻的頻率控制偽偏導數(shù)參數(shù)的估計值，是一個ni行nf列的矩陣；表示矩陣的轉(zhuǎn)置，是一個nf行ni列的矩陣；efs(k)為第k時刻的頻率偽偏導數(shù)參數(shù)的輸出估計誤差；cf(k)為第k時刻的頻率輸出估計誤差的相關熵函數(shù)值；σf為頻率控制中的為最大相關熵準則中的帶寬參數(shù)；||efs(k)||2表示向量efs(k)的二范數(shù)的平方；gf(k)為第k時刻頻率基于最大相關熵準則的抗差遞歸線性回歸方法中的迭代增益向量，為一個nf列的列向量；βf為頻率控制中的遺忘因子參數(shù)；φf(k-1)為第k-1時刻頻率的抗差遞歸線性回歸方法中的逆信息矩陣，φf(k)為第k時刻頻率的抗差遞歸線性回歸方法中的逆信息矩陣；

105、3)計算電壓控制量和頻率控制量；

106、其中，計算第k時刻的電壓控制量，表達式如下：

107、

108、式中，yuref(k+1)表示第k+1時刻的微電網(wǎng)中的電壓幅值目標參考值的平方組成的向量；表示yu(k)的估計值；表示第k時刻的微電網(wǎng)的電壓控制集總干擾參數(shù)的估計值；表示第k時刻的電壓控制集總干擾參數(shù)的輸出估計誤差；表示矩陣的范數(shù)的平方；ρux、λux分別表示電壓控制的步長參數(shù)和抑制項參數(shù)；lu1為電壓控制的干擾觀測器的增益參數(shù)；

109、計算第k時刻的頻率控制量，表達式如下：

110、

111、式中，yfref(k+1)表示第k+1時刻的微電網(wǎng)的頻率目標參考值組成的向量；表示yf(k)的估計值；表示第k時刻的微電網(wǎng)的頻率控制集總干擾參數(shù)的估計值；表示第k時刻的頻率控制集總干擾參數(shù)的輸出估計誤差；表示矩陣的范數(shù)的平方；ρfx、λfx分別表示頻率控制的步長參數(shù)和抑制項參數(shù)；lf1為頻率控制的干擾觀測器的增益參數(shù)；

112、4)分別計算電壓控制和頻率控制的自適應干擾觀測器更新：

113、基于自適應干擾觀測器方法，依次按照如下表達式計算第k時刻的電壓控制的自適應干擾觀測更新：

114、

115、式中，分別表示第k時刻、第k-1時刻的電壓自適應干擾觀測器的自適應增益系數(shù)矩陣，為lenu行nu列的矩陣；le為自適應干擾觀測器的歷史時間窗口長度，為正整數(shù)；為一個維度為lenu的列向量；其中，δeuy(k)＝euy(k)-euy(k-1)為維度為nu的列向量；λuo為電壓控制的自適應干擾觀測的抑制項參數(shù)；為的范數(shù)的平方；為第k+1個時刻的電壓平方輸出向量的估計值，為第k+1個時刻的電壓控制集總干擾參數(shù)的估計值；

116、基于自適應干擾觀測器方法，依次按照如下表達式計算第k時刻的頻率控制的自適應干擾觀測更新：

117、

118、式中，分別表示第k時刻、第k-1時刻的頻率自適應干擾觀測器的自適應增益系數(shù)矩陣，為lenf行nf列的矩陣；le為自適應干擾觀測器的歷史時間窗口長度，為正整數(shù)；為一個維度為lenf的列向量；其中，δefy(k)＝efy(k)-efy(k-1)為維度為nf的列向量；λfo為頻率控制的自適應干擾觀測的抑制項參數(shù)；為的范數(shù)的平方；為第k+1個時刻的頻率輸出向量的估計值，為第k+1個時刻的頻率控制集總干擾參數(shù)的估計值；

119、5)分別計算各臺逆變器的有功功率控制指令和無功功率控制指令：

120、其中，第i臺逆變器的有功功率控制指令和無功功率控制指令分別為：

121、

122、式中，為所求得的電壓控制向量xu(k)中的第i個元素，為所求得的頻率控制向量xf(k)中的第i個元素；

123、6)將步驟5)得到的各臺逆變器的有功功率控制指令和無功功率控制指令分別下發(fā)給對應的逆變器的本地控制層，逆變器本地控制層根據(jù)下發(fā)的功率指令執(zhí)行一次控制。

124、本發(fā)明第三方面實施例提出一種電子設備，包括：

125、至少一個處理器；以及，與所述至少一個處理器通信連接的存儲器；

126、其中，所述存儲器存儲有可被所述至少一個處理器執(zhí)行的指令，所述指令被設置為用于執(zhí)行上述一種離網(wǎng)微電網(wǎng)自適應頻率電壓二次控制方法。

127、本發(fā)明第四方面實施例提出一種計算機可讀存儲介質(zhì)，所述計算機可讀存儲介質(zhì)存儲計算機指令，所述計算機指令用于使所述計算機執(zhí)行上述一種離網(wǎng)微電網(wǎng)自適應頻率電壓二次控制方法。

128、本發(fā)明的特點及有益效果在于：

129、本發(fā)明根據(jù)微電網(wǎng)中的可控逆變器的一次控制的特性，為被控逆變器分別構建電壓控制變量和頻率控制變量，以將電壓二次控制和頻率二次控制解耦。然后，分別為微電網(wǎng)電壓二次控制和頻率二次控制構建微電網(wǎng)系統(tǒng)的干擾相關動態(tài)線性化模型。在實時控制過程中，微電網(wǎng)的二次協(xié)調(diào)控制器持續(xù)收集系統(tǒng)的實時量測數(shù)據(jù)，基于一種抗差遞歸線性回歸方法實時更新數(shù)據(jù)驅(qū)動干擾相關動態(tài)線性化模型中的偽偏導數(shù)參數(shù)，并基于自適應干擾觀測器估計數(shù)據(jù)驅(qū)動干擾相關動態(tài)線性化模型中的集總干擾項；基于實時更新的數(shù)據(jù)驅(qū)動干擾相關動態(tài)線性化模型，微電網(wǎng)的二次協(xié)調(diào)控制器迭代更新電壓控制變量和頻率控制變量的控制指令，并將各個逆變器的電壓控制變量和頻率控制變量控制指令轉(zhuǎn)換為逆變器的有功和無功控制指令。微電網(wǎng)中的各個逆變器接受有功和無功控制指令并執(zhí)行本地一次控制，最終實現(xiàn)微電網(wǎng)和電壓和頻率協(xié)調(diào)控制，使得微電網(wǎng)的電壓和頻率能夠維持在目標參考值。

130、本發(fā)明可大幅提升可再生能源滲透率高和模型不完備場景下微電網(wǎng)電壓和頻率控制的效率、安全性、靈活性，特別適合模型不完備問題嚴重和不確定性強的微電網(wǎng)使用，能夠在無需構建系統(tǒng)模型的情況下維持微電網(wǎng)的電壓和頻率追蹤目標參考值，同時對系統(tǒng)運行條件的變化具有自適應性，適合大規(guī)模推廣。

131、1)本發(fā)明采用基于最大相關熵準則的抗差遞歸線性回歸方法，利用在線量測數(shù)據(jù)學習微電網(wǎng)的數(shù)據(jù)驅(qū)動動態(tài)線性化模型，從歷史數(shù)據(jù)中學習微電網(wǎng)模型，不依賴于微電網(wǎng)的精確模型參數(shù)，能夠在模型不完備場景下實現(xiàn)微電網(wǎng)的電壓和頻率二次控制，且在系統(tǒng)運行條件變化時能夠?qū)崟r更新數(shù)據(jù)驅(qū)動動態(tài)線性化模型，以追蹤系統(tǒng)變化；

132、2)本發(fā)明基于自適應干擾觀測器估計集總干擾參數(shù)，以提升在存在系統(tǒng)未建模動態(tài)和不確定性干擾的情況下的控制性能；

133、3)本發(fā)明不依賴于微電網(wǎng)的精確模型參數(shù)，控制指令更新采用遞歸計算方式，不需要復雜的計算，具有易于實現(xiàn)的簡單結構，計算量小，魯棒性強。