25、微电网系统的网络化控制：建模、分析与仿真

微电网系统的网络化控制：建模、分析与仿真

1. 引言

在当今的电力系统中，微电网系统的网络化控制变得越来越重要。微电网通常包含多个子系统，如微发电机和光伏系统，这些子系统之间的通信可能存在随机延迟和数据包丢失的问题。本文将详细探讨微电网系统的网络化控制建模、稳定性分析以及控制器设计，并通过仿真验证所提出方法的有效性。

2. 系统建模

2.1 离散时间线性时不变模型

考虑一个具有两组微发电机和光伏系统的微电网，其离散时间线性时不变模型可以表示为：
[x_p(k + 1) = Ax_p + Bu_p, y_p = Cx_p]
其中，(x_p(k) \in \mathbb{R}^n) 是系统的状态向量，(u_p(k) \in \mathbb{R}^m) 是控制输入向量，(y_p(k) \in \mathbb{R}^p) 是输出向量。(A)、(B) 和 (C) 是具有适当维度的实矩阵。

2.2 测量延迟和数据包丢失

测量经过网络传输后会出现随机变化的通信延迟，其可以用以下公式描述：
[y_c(k) =
\begin{cases}
y_p(k - \tau_m^k), & \delta(k) = 1 \
y_p(k), & \delta(k) = 0
\end{cases}
]
其中，(\tau_m^k) 表示测量延迟，其发生满足伯努利分布，(\delta(k)) 是伯努利分布的白序列，表示消息（数据包）丢失的发生。我们令 (Prob{\delta(k) = 1} = p_k)，(p_k) 假设为离散值，有两种特定