多逆变器型交流微电网分布式经济性自动发电控制算法的制作方法

技术特征：

1.多逆变器型交流微电网分布式经济性自动发电控制算法，其特征在于，为微电网的每个逆变器接口电源配置一个智能体，通过智能体之间的通信实现分布式自动发电控制算法，包括以下步骤；

1)分布式识别微电网运行状态；

2)基于识别的微电网运行状态进行分布式自动发电控制算法初始化；

3)通过各智能体之间数据交互，分布式地得到各电源发电量参考值；

4)将各电源发电量参考值分别输入至各自对应的下垂控制器，得到各电源的输出频率参考值，通过各逆变器调频至各输出频率参考值控制电源发电，实现微电网分布式自动发电控制。

2.根据权利要求1所述的多逆变器型交流微电网分布式经济性自动发电控制算法，其特征在于所述分布式识别微电网运行状态包括以下步骤：

2-1)智能体Agent₁通过与智能体Agent₀通信获取微电网当前运行状态，其余智能体的状态变量初始化为0；

2-2)通过下式进行迭代，直到状态变量s_i收敛到某数值：

$s_i(k+1)=\underset{j\∈N_i}{\Σ}{w}_{i,j}{s}_j\left(k\right)$

其中，s_i(k+1)为第k+1次迭代得到的值，s_i(k)为第k次迭代的值；

权重因子$w_{i,j}=\left\{\begin{array}{cc}\frac{1}{d_i}& ifj\∈N_i,\∀i,j\∈\{1,2,\mathrm{...},n\}\\ 0& otherwise\end{array}\right.$

d_i为第i个智能体Agent_i的邻居节点个数，n为微电网中智能体总数，N_i为第i个智能体的所有邻居节点组成的集合；

2-3)根据状态变量s_i的收敛结果，各个智能体均得知该微电网当前运行状态：

若状态变量s_i收敛到某一正值，则微电网处于并网运行状态；

若s_i收敛到某一负值，则微电网处于孤岛状态转并网状态预同步过程；

若s_i收敛到零，则微电网处于孤岛运行状态。

3.根据权利要求1所述的多逆变器型交流微电网分布式经济性自动发电控制算法，其特征在于所述基于识别的微电网运行状态进行分布式自动发电控制算法初始化包括以下步骤：

3-1)当微电网处于孤岛运行状态时：

$\left\{\begin{array}{c}{P}_{refi}\left(0\right)=P_i\\ {\mathrm{\λ}}_i\left(0\right)=2a_i{P}_{refi}\left(0\right)+b_i\\ e_i\left(0\right)=0\end{array}\right.$

其中，P_i为第i个分布式电源输出的有功功率，P_refi是第i个分布式电源输出有功功率参考值，a_i、b_i分别为第i个分布式电源的发电成本函数的二次项和一次项系数；λ_i和e_i为中间变量；

3-2)当微电网处于并网运行状态时：

其中，P_c为智能体Agent₀向Agent₁下达的整个微电网需要发出的有功功率；

3-3)当微电网处于孤岛状态转并网状态预同步过程时：

$\left\{\begin{array}{c}{P}_{refi}\left(0\right)=0\\ {\mathrm{\λ}}_i\left(0\right)=2a_i{P}_{refi}\left(0\right)+b_i\\ e_i\left(0\right)=0\end{array}\right.$

4.根据权利要求3所述的多逆变器型交流微电网分布式经济性自动发电控制算法，其特征在于所述发电成本函数：其中，C_i(P_i)为第i个分布式电源的发电成本函数，c_i为常数。

5.根据权利要求1所述的多逆变器型交流微电网分布式经济性自动发电控制算 法，其特征在于所述通过各智能体之间数据交互，分布式地得到各电源发电量参考值，包括以下步骤：

5-1)首先定义函数φ_i(λ_i)：

其中，为第i个分布式电源发电机输出有功功率的最小值，为第i个分布式电源发电机输出有功功率的最大值；

5-2)各智能体通过与邻居节点进行通信，并通过迭代公式进行迭代：

$\left\{\begin{array}{c}{\mathrm{\λ}}_i(k+1)=\underset{j\∈N_i}{\Σ}{w}_{i,j}{\mathrm{\λ}}_j\left(k\right)+{\mathrm{\ηe}}_i\left(k\right)\\ P_{refi}(k+1)={\mathrm{\φ}}_i\left({\mathrm{\λ}}_i\right(k+1))\\ e_i(k+1)=\underset{j\∈N_i}{\Σ}{w}_{j,i}{e}_j\left(k\right)-\left(P_{refi}\right(k+1)-P_{refi}\left(k\right))\end{array}\right.$

其中，η为学习率，其初始化为正数；

当达到设定的迭代次数时，得到各分布式电源输出有功功率最优参考值。

6.根据权利要求5所述的多逆变器型交流微电网分布式经济性自动发电控制算法，其特征在于所述学习率通过以下步骤得到：

首先，定义矩阵W，其第i行、第j列的元素为w_i,j，定义向量λ＝[λ₁,λ₂,...,λ_n]^T，E＝[e₁,e₂,...,e_n]^T，I为n行n列的单位矩阵，矩阵B＝diag([β₁,β₂,...,β_n])；

其次，求取下列矩阵中的学习率η：

设定学习率η为0～0.1之间的一组数据；

依次将数据代入下式，分别求取矩阵D的特征值；

$\begin{array}{c}\left[\begin{array}{c}\mathrm{\λ}(k+1)\\ E(k+1)\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cc}W& \mathrm{\η}I\\ B(I-W)& W^T-\mathrm{\η}B\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}\mathrm{\λ}\left(k\right)\\ E\left(k\right)\end{array}\right]\\ =D\left[\begin{array}{c}\mathrm{\λ}\left(k\right)\\ E\left(k\right)\end{array}\right]\end{array}$

选取特征值中一个值为1、其余特征值位于复坐标系下单位圆内所对应的η作为最终的学习率η。

7.根据权利要求6所述的多逆变器型交流微电网分布式经济性自动发电控制算法，其特征在于选取特征值中一个值为1、其余特征值位于复坐标系下单位圆内且离原点最近所对应的η作为最终的学习率η。

8.根据权利要求1所述的多逆变器型交流微电网分布式经济性自动发电控制算法，其特征在于所述智能体用于采集本地数据和通信，智能体的通信拓扑满足N-1规则。