独立直流微网电压动态轨迹神经网络优化控制策略

作     者：郭睿恒 黄文焘 余墨多 邰能灵 王良秀 李江 

作者机构：上海交通大学国家电投智慧能源创新学院 上海市智能船舶综合电力系统工程技术研究中心(上海交通大学) 中国船舶集团公司第七零四研究所 

出 版 物：《中国电机工程学报》 (Proceedings of the CSEE)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：0808[工学-电气工程] 080802[工学-电力系统及其自动化] 08[工学] 081104[工学-模式识别与智能系统] 0802[工学-机械工程] 0811[工学-控制科学与工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家重点研发计划(2019YFE0102900) 国家自然科学基金青年基金资助项目(51807117) 国家电网有限公司科技项目资助(52094020000Z) 

主　　题：电压动态轨迹 神经网络控制 独立直流微网 功率扰动 奖励函数 

摘      要：为解决独立直流微网功率扰动下电压过渡过程动态偏差大的问题，提出一种优化电压动态轨迹的神经网络控制策略。分析了下垂控制及其改进方法的控制特性，提出了独立直流微网最优电压动态轨迹，并以此为基础，采用神经网络生成参考电压，通过非线性控制实现公共直流母线动态电压偏差最小化。基于向量空间同构原理，提出了神经网络降维状态反馈构建方法，并根据系统源荷不平衡功率变化范围提出神经网络控制边界。考虑动态电压偏差及其运动趋势，构建了电压扰动分层奖励函数，静态层奖励引导神经网络减小电压偏差，动态层奖励加强神经网络对电压运动趋势的修正，实现了电压动态轨迹全过程优化控制。最后，利用MATLAB/Simulink进行算例验证，结果表明所提策略可有效抑制由功率不平衡导致的动态电压偏差，保证了公共直流母线电压的快速稳定。