38、分布式协同控制在微电网二次电压控制中的应用

分布式协同控制在微电网二次电压控制中的应用

1. 分布式协同控制理论基础

在分布式协同控制中，从相关引理可知矩阵 (H) 是 Hurwitz 矩阵。对于任意正实数 (\beta)，可以选择正定矩阵 (P_2) 使得 Lyapunov 方程 (P_2H + H^TP_2 = -\beta I_{2N}) 成立。将该方程代入相关式子可得：
(\dot{V} = \delta^TP_2H\delta = \frac{1}{2}\delta^T(P_2H + H^TP_2)\delta = -\frac{\beta}{2} \delta^TI_{2N}\delta)
从这个式子可以看出 (\dot{V} \leq 0)，这表明全局不一致向量 (\delta) 是渐近稳定的，并且所有的 (y_i) 会同步到 (y_0)。因此，分布式电源（DG）输出电压的直接项 (v_{odi}) 会同步到参考电压 (v_{ref})。如果内部动态是渐近稳定的，那么它们都是有界的。

基于分布式协同控制的二次电压控制框图中，控制输入 (V_{ni}) 通过特定公式实现，每个 DG 都有基于相应公式的 (\dot{v}_{odi}) 计算器模块。选择合适的耦合增益 (c) 和反馈控制向量 (K) 可以确保控制器的渐近稳定性，并且这些控制器参数能够调整二次电压控制的响应速度。

2. 稀疏通信拓扑要求

二次电压控制需要本地通信网络来提供所需的信息流动。通信图的设计应减少组件之间的传输延迟和所需的信息流量，不希望有长的通信链路。对于地理范围较小的微电网（MG），可以使用控制局域网（CAN）总线和 PROFIBUS 通信协议来实现通信网络。虽然通信链路存在固有延迟，但由于二次