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Distributed Periodic Event-Triggered Optimal Control of DC Microgrids Based on Virtual Incremental Cost

IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica 2022年第4期9卷 624-634页

作者： Jiangkai Peng Bo Fan Zhenghong Tu Wei Zhang Wenxin Liu IEEE the Smart Microgrids and Renewable Technology(SMRT)Research Laboratory Department of Electrical and Computer EngineeringLehigh University the Department of Energy(AAU Energy) Aalborg University

This article presents a distributed periodic eventtriggered(PET)optimal control scheme to achieve generation cost minimization and average bus voltage regulation in DC microgrids.In order to accommodate the generation constraints of the distributed generators(DGs),a virtual incremental cost is firstly designed,based on which an optimality condition is derived to facilitate the control design.To meet the discrete-time(DT)nature of modern control systems,the optimal controller is directly developed in the DT domain.Afterward,to reduce the communication requirement among the controllers,a distributed event-triggered mechanism is introduced for the DT optimal controller.The event-triggered condition is detected periodically and therefore naturally avoids the Zeno phenomenon.The closed-loop system stability is proved by the Lyapunov synthesis for switched systems.The generation cost minimization and average bus voltage regulation are obtained at the equilibrium point.Finally,switch-level microgrid simulations validate the performance of the proposed optimal controller.

关键词： bus voltage regulation DC microgrids event-triggered control distributed optimal control generation cost minimization

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