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专利号: 202011483230X
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-25
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于分布式中间观测器的交流微电网频率攻击检测及恢复方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:

1)建立攻击下交流微电网模型,过程如下:

1.1)基于下垂控制策略,获得输出频率表达式如式(1)所示:d

其中τP为滤波时间常数,ω为输出频率,ω 为频率设计值,kP为下垂系数,P为输出有功d

功率,P为输出有功功率设计值;

1.2)为实现频率跟踪,定义局部频率邻域跟踪误差定义为式(2)所示:ref

其中ωi为第i个DG的输出频率,ωj为第j个DG的输出频率,ω 为基准频率, 为第i个DG的频率增益系数;

1.3)为满足功率进一步精确按需分配,定义最优有功功率分配误差,表示如式(3)所示:

其中Pi为第i个DG的输出有功功率,Pj为第j个DG的输出有功功率,χi为第i个DG的有功功率分配比,χj为第j个DG的有功功率分配比;

进一步,假设输入控制器中测量频率受到如下攻击信号:其中 为输入第i个控制器的频率攻击信号,为时变有界信号,当ηi=1时,第i个DG受到攻击;ηi=0时,第i个DG不受攻击;

对受攻击后的系统进行重新建模,得到攻击后的全局方程如(5)所示:其中 为攻击后的频率输出值,α为分布式控制器增益,β为积分环节系数,γ为比例环节系数,LC为系统通信拉普拉斯矩阵;

2)建立中间观测器,过程如下:

2.1)基于上述分析,定义中间变量如式(6)所示:其中 λ为可调参数;

从而设计中间观测器如下:其中 为 的观测值,为ι的观测值,为ξ的观测值;

ref d

Mi=(αi‑1)ω +ω,且F为中间观测器增益。通过构造矩阵不等式从而获得观测器增益;

3)设计分布式弹性控制器对频率进行恢复,由上述所构造的观测器以及观测误差分析,对于第i个DG,其弹性控制器可设计如下:其中Ki为第i个控制器增益,

2.按照权利要求1所述的基于分布式中间观测器的交流微电网频率攻击的检测及恢复方法,其特征在于,所述步骤2)中构建中间变量对攻击信号实时估计,所述步骤3)中构造分布式弹性控制器对攻击后系统频率进行同步恢复的同时让保持功率的按需分配,在改变负载等扰动下,频率仍能准确跟踪基准值50Hz,具有较强的抗扰能力,进一步提高了微电网的可靠性。