CN116247734B - 面向边缘侧弱通信环境的分布式一致性功率控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种面向边缘侧弱通信环境的分布式一致性功率控制方法。通过多分布式电源接入系统中当前分布式电源观测器接收来自邻近分布式电源下垂控制后的邻近电压测量值；进一步确定邻近分布式电源的第一当前电压估计值；根据第一当前电压估计值确定当前分布式电源的第二电压估计值；根据PI控制器的预设传递函数、下垂控制的当前参考电压和第二电压估计值，确定对多分布式电源接入系统的当前电压修正项；根据当前电压修正项对当前参考电压修正实现当前一致性电压控制。本发明的技术方案，提供一种多分布式电源接入系统的一致性功率控制新方法，在弱通信环境下有效保证多分布式电源接入系统的电能质量和系统运行稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及电网技术领域，尤其涉及一种面向边缘侧弱通信环境的分布式一致性功率控制方法。
背景技术
随着光伏，风电等其他新能源发电技术的发展，新能源分布式特性电源组成微电网。协调各分布式电源的管理及微电网的智能化运行成为高效利用新能源的手段之一。各分布式电源由于地理位置的差异分布式电源到公共母线处电压不相等，无功功率不能实现合理均分，影响了微电网电能质量。通过微电网一次控制，能实现无功功率合理均分，但是也带来了电压与额产值产生偏差，不利于微电网稳定。
面向边缘侧的各分布式电源，受外界环境、设备运行状态及其他电磁信号干扰等各种影响，存在通信丢包、线路阻塞等弱通信环境。在二次控制中，各分布式电源之间的弱通信会影响微电网系统的电能质量以及更多分布式电源接入系统后微电网系统的运行稳定。
发明内容
本发明提供了一种面向边缘侧弱通信环境的分布式一致性功率控制方法，以提供一种多分布式电源接入系统的一致性功率控制新方法，在弱通信环境下有效保证多分布式电源接入系统的电能质量和海量分布式电源接入后的运行稳定性。
根据本发明的一方面，提供了一种面向边缘侧弱通信环境的分布式一致性功率控制方法，应用于多分布式电源接入系统中当前分布式电源的观测器，该方法包括：
接收来自邻近分布式电源在下垂控制后的邻近电压测量值；所述邻近电压测量值包括邻近当前电压测量值和邻近历史电压测量值；
根据预设时间窗口内的目标邻近历史电压测量值和预设电压估计模型确定所述邻近分布式电源的第一当前电压估计值；
根据所述第一当前电压估计值确定所述当前分布式电源的第二电压估计值；
根据PI控制器的预设传递函数、下垂控制的当前参考电压和所述第二电压估计值，确定对所述多分布式电源接入系统的当前电压修正项；
根据所述当前电压修正项对所述当前参考电压进行修正实现当前一致性电压控制。
根据本发明的另一方面，提供了一种面向边缘侧弱通信环境的分布式一致性功率控制装置，配置于多分布式电源接入系统中当前分布式电源的观测器，该装置包括：
邻近电压测量值接收模块，用于接收来自邻近分布式电源在下垂控制后的邻近电压测量值；所述邻近电压测量值包括邻近当前电压测量值和邻近历史电压测量值；
第一电压估计值确定模块，用于根据预设时间窗口内的目标邻近历史电压测量值和预设电压估计模型确定所述邻近分布式电源的第一当前电压估计值；
第二电压估计值确定模块，用于根据所述第一当前电压估计值确定所述当前分布式电源的第二电压估计值；
电压修正项确定模块，用于根据PI控制器的预设传递函数、下垂控制的当前参考电压和所述第二电压估计值，确定对所述多分布式电源接入系统的当前电压修正项；
电压修正模块，用于根据所述当前电压修正项对所述当前参考电压进行修正实现当前一致性电压控制。
根据本发明的另一方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本发明任一实施例所述的面向边缘侧弱通信环境的分布式一致性功率控制方法。
根据本发明的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现本发明任一实施例所述的面向边缘侧弱通信环境的分布式一致性功率控制方法。
本发明实施例的技术方案，通过多分布式电源接入系统中当前分布式电源的观测器接收来自邻近分布式电源在下垂控制后的包括邻近当前电压测量值和邻近历史电压测量值的邻近电压测量值；根据预设时间窗口内的目标邻近历史电压测量值和预设电压估计模型确定邻近分布式电源的第一当前电压估计值；根据第一当前电压估计值确定当前分布式电源的第二电压估计值；根据PI控制器的预设传递函数、下垂控制的当前参考电压和第二电压估计值，确定对多分布式电源接入系统的当前电压修正项；根据当前电压修正项对当前参考电压进行修正实现当前一致性电压控制。解决现有技术中在弱通信环境下无法调整微电网系统经过一次控制导致电压与额产值产生偏差从而影响微电网稳定性的问题，提供一种多分布式电源接入系统的一致性功率控制新方法，在弱通信环境下有效保证多分布式电源接入系统的电能质量和海量分布式电源接入后的运行稳定性。
应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1a为本发明实施例一提供的一种面向边缘侧弱通信环境的分布式一致性功率控制方法的流程图；
图1b为本发明实施例一提供一种多分布式电源接入系统内各分布式电源之间的通信模型示意图；
图1c为本实施例一提供一种邻近当前电压测量值错误处理示意图；
图1d为本实施例一提供一种邻近当前电压测量值缺失处理示意图；
图1e为本实施例一提供一种一致性控制回路框图；
图2为本发明实施例三提供的一种面向边缘侧弱通信环境的分布式一致性功率控制装置的结构示意图；
图3是实现本发明实施例的面向边缘侧弱通信环境的分布式一致性功率控制方法的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
实施例一
图1a为本发明实施例一提供的一种面向边缘侧弱通信环境的分布式一致性功率控制方法的流程图，本实施例可适用于对弱通信环境下多分布式电源接入系统的分布式电源进行一致性功率控制的情况，该方法可以应用于多分布式电源接入系统中当前分布式电源的观测器，该方法可以由面向边缘侧弱通信环境的分布式一致性功率控制装置来执行，该装置可以采用硬件和/或软件的形式实现，该装置可配置于多分布式电源接入系统中当前分布式电源的观测器的控制器中。如图1a所示，该方法包括：
S110、接收来自邻近分布式电源在下垂控制后的邻近电压测量值；邻近电压测量值包括邻近当前电压测量值和邻近历史电压测量值。
其中，多分布式电源接入系统例如可以指配电网或微电网系统，在多分布式电源接入系统内各分布式电源之间的通信模型示例性可以如图1b所示包括多个DG（Distributed Generation，分布式发电装置），即分布式电源。当前分布式电源可以与匹配的邻近分布式电源进行通信，通信过程中当前分布式电源可以接收来自邻近分布式电源在下垂控制后的邻近电压测量值。邻近电压测量值可以是在多分布式电源接入系统的下垂控制后邻近分布式电源的实际电压值。
本实施例中，在多分布式电源接入系统进行一次下垂控制后，当前分布式电源通过与邻近分布式电源之间的通信及时接收邻近分布式电源的邻近电压测量值。其中，当前时刻接收的邻近电压测量值即邻近当前电压测量值，在当前时刻之前接收的邻近电压测量值即邻近历史电压测量值。
S120、根据预设时间窗口内的目标邻近历史电压测量值和预设电压估计模型确定邻近分布式电源的第一当前电压估计值。
其中，预设时间窗口可以指一个固定时间窗口。本实施例中，邻近历史电压测量值的数量可以为多个，预测邻近分布式电源的第一当前电压估计值不能依赖无限个邻近历史电压测量值，因此可以设定一个固定时间窗口（如图1c和图1d中的平滑窗口），以该固定时间窗口内的邻近历史电压测量值为依据确定邻近分布式电源的第一当前电压估计值。目标邻近历史电压测量值可以是各邻近历史电压测量值中处于当前时刻前预设时间窗口内的邻近历史电压测量值。预设电压估计模型可以包括基于复电压轨迹的二次预测模型和卡尔曼滤波器。预设时间窗口可以指卡尔曼滤波器的平滑窗口。
可以根据二次预测模型和卡尔曼滤波器以目标邻近历史电压测量值为依据，预测邻近分布式电源的当前最佳预测估计电压值（即第一当前电压估计值），该当前最佳预测估计电压值可以用于在当前分布式电源接收邻近分布式电源的邻近电压测量值出现异常（如错误或者缺失）时对异常的邻近电压测量值进行替换或者填充。
可选的，在根据预设时间窗口内的目标邻近历史电压测量值和预设电压估计模型确定邻近分布式电源的第一当前电压估计值之后，还可以包括：
在预设时间窗口内判断邻近当前电压测量值是否缺失；若缺失，利用第一当前电压估计值对邻近当前电压测量值进行填充；若未缺失，计算下垂控制的当前参考电压与邻近当前电压测量值之间的第一差值，在第一差值大于预设差值阈值时，确定邻近当前电压测量值异常并利用第一当前电压估计值对邻近当前电压测量值进行替换。
示例性的，以下提供一种基于复电压轨迹的二次预测模型的构造方式：
弱通信环境带来的数据缺失问题，严重影响了多分布式电源接入系统二次控制中电压一致性协调控制，影响电能质量。基于恒功率因子的前提假设下，验证母线电压与时间的二次关系式，可将电压构建成时间序列的AR(Auto Regression，自回归)模型。
母线电压与时间的二次式可以如公式(1)所示：
，公式(1)
P阶的AR模型如公式(2)所示：
，公式(2)
其中，表示时间序列的数据；/>表示AR模型参数；/>表示白噪声。
根据公式(1)和公式(2)将母线电压构建成如公式(3)所示的AR模型：
，公式(3)
由公式(3)可知，当前时刻的电压数据与过去三个时刻的电压数据相关。
进一步的，根据预设时间窗口内的目标邻近历史电压测量值和预设电压估计模型确定邻近分布式电源的第一当前电压估计值，可以包括：根据目标邻近历史电压测量值和预设电压估计模型中的预设二次预测模型，得到目标邻近历史电压测量值到邻近当前电压测量值的状态转移矩阵；根据状态转移矩阵和预设电压估计模型中的卡尔曼滤波器确定第一当前电压估计值。
示例性的，以下提供一种基于二次预测模型及卡尔曼滤波器的滤波方程得到最佳预测估计电压值的实现方法：
引入如公式(4)所示的卡尔曼滤波状态方程和测量方程：
，公式(4)
公式(4)中：表示/>时刻多分布式电源接入系统状态；/>表示/>时刻到/>时刻的状态转移矩阵；/>表示/>时刻到/>时刻的干扰矩阵；/>表示时刻零均值高斯过程噪声；/>表示/>时刻测量值；/>表示/>时刻测量矩阵；/>表示/>时刻零均值高斯测量噪声。
取公式(4)的估计值，得到如公式(5)所示卡尔曼递推关系式：
，公式(5)
公式(5)中，表示卡尔曼增益。
由二次预测模型可知，相邻的状态向量，共享三个状态向量中的两个：
，公式(6)
，公式(7)
根据公式(3) 、公式(5) 、公式(6) 和公式(7)，状态转移矩阵可以为：
，公式(8)
测量矩阵和测量方程可以为：
，公式(9a)
，公式(9b)
，公式(9c)
基于二次预测模型的卡尔曼滤波方程简化模型如下：
，公式(10a)
，公式(10b)
其中，表示卡尔曼滤波器的最佳预测估计电压值，/>为测量值。
卡尔曼增益求解方程可以如公式(11a)、公式(11b) 和公式(11c)所示：
，公式(11a)
，公式(11b)
，公式(11c)
其中，表示动态噪声的方差；/>表示已知正定阵；/>表示均方误差阵。
根据卡尔曼滤波方程简化模型，可以得出系统状态的最佳预测估计值和测量值。
示例性的，图1c为本实施例一提供一种邻近当前电压测量值错误处理示意图。邻近分布式电源传输信号过程中，下垂控制的当前参考电压与邻近当前电压测量值之间的差值大于预定义阈值（即预设差值阈值）时，确定电压测量值出现错误，即本地分布式电源（即当前分布式电源）接收到的邻近分布式电源的电压测量值质量较差。可以基于卡尔曼滤波器的数据调节算法将质量较差的电压测量值替换为通过卡尔曼滤波器得到的最佳预测估计电压值。
示例性的，图1d为本实施例一提供一种邻近当前电压测量值缺失处理示意图。本地分布式电源在某一时刻或随机的某几个时刻未接收到邻近分布式电源的电压测量值，即电压测量值缺失，在卡尔曼滤波中，在平滑窗口宽度内，用历史电压测量值中较好的测量结果生成的最佳预测估计电压值填充为该时刻缺失的电压测量值。
可选的，在第一差值小于等于预设差值阈值时，确定邻近当前电压测量值正常；通过预设电压估计模型中的卡尔曼滤波器平滑算法基于邻近当前电压测量值，在预设时间窗口内确定目标邻近历史电压估计值。
参考图1d，卡尔曼滤波器除了可以对邻近电压测量值进行异常处理外，还可以进行平滑处理，示例性的，可以通过卡尔曼滤波器平滑算法基于系统当前测量值估计系统历史状态，平滑算法可以显著提高估计的质量，其递归模型可以如下式所示：
其中，表示平滑窗口宽度；/>表示增益矩阵。经过平滑处理的数据，数据质量会显著提高，且与平滑窗口大小有关。/>越大，平滑后的数据质量越好。
S130、根据第一当前电压估计值确定当前分布式电源的第二电压估计值。
S140、根据PI控制器的预设传递函数、下垂控制的当前参考电压和第二电压估计值，确定对多分布式电源接入系统的当前电压修正项。
S150、根据当前电压修正项对当前参考电压进行修正实现当前一致性电压控制。
本实施例可以基于图理论实现一致性算法：
一致性控制理论可以将每个分布式电源抽象成图论中的“节点”，节点之间的通信连接抽象成图论中的“边”。由多个分布式电源组成的多分布式电源接入系统可以抽象成一个有向图。
不同分布式电源之间的通信，实现分布式电源之间的信息交互，通信连接权重不同，各分布式电源之间的信息交互影响程度不同。这些通信权重，构成了有向图中的邻接矩阵。
将节点视作由/>输入的一阶单状态系统，/>为节点/>处邻近状态函数的输入：，/>表示分布式电源/>与分布式电源/>的通信权重；多分布式电源接入系统可以写成：/> ，/>为拉普拉斯矩阵。当拉普拉斯矩阵有一个简单的零特征值，其余特征值均有正实部，多分布式电源接入系统能达到一致性。
根据图1e为本实施例提供的一致性控制回路框图，可以实现S130-S150的操作。
可以通过确定当前分布式电源的第二电压估计值；其中，/>表示当前分布式电源/>的第二电压估计值，/>表示当前分布式电源/>的邻近分布式电源/>的第一当前电压估计值，/>表示预设耦合系数，/>表示分布式电源集合，/>表示当前分布式电源/>与邻近分布式电源/>的通信权重，/>表示当前分布式电源/>的当前电压测量值。
进一步的，可以通过确定对多分布式电源接入系统的当前电压修正项；其中，/>表示PI控制器的预设传递函数，/>表示下垂控制的当前参考电压，表示当前分布式电源/>的第二电压估计值。
再进一步的，将所述当前电压修正项与所述当前参考电压相加，得到修正后电压以实现当前一致性电压控制。即可以通过得到一致性平均控制后的修正后电压/>。
本发明实施例的技术方案，通过多分布式电源接入系统中当前分布式电源的观测器接收来自邻近分布式电源在下垂控制后的包括邻近当前电压测量值和邻近历史电压测量值的邻近电压测量值；根据预设时间窗口内的目标邻近历史电压测量值和预设电压估计模型确定邻近分布式电源的第一当前电压估计值；根据第一当前电压估计值确定当前分布式电源的第二电压估计值；根据PI控制器的预设传递函数、下垂控制的当前参考电压和第二电压估计值，确定对多分布式电源接入系统的当前电压修正项；根据当前电压修正项对当前参考电压进行修正实现当前一致性电压控制。解决现有技术中在弱通信环境下无法调整微电网系统经过一次控制导致电压与额产值产生偏差从而影响微电网稳定性的问题，提供一种多分布式电源接入系统的一致性功率控制新方法，在弱通信环境下有效保证多分布式电源接入系统的电能质量和海量分布式电源接入后的运行稳定性。
实施例二
图2为本发明实施例三提供的一种面向边缘侧弱通信环境的分布式一致性功率控制装置的结构示意图。该装置可以配置于多分布式电源接入系统中当前分布式电源的观测器，如图2所示，该装置包括：邻近电压测量值接收模块210、第一电压估计值确定模块220、第二电压估计值确定模块230、电压修正项确定模块240和电压修正模块250。其中：
邻近电压测量值接收模块210，用于接收来自邻近分布式电源在下垂控制后的邻近电压测量值；所述邻近电压测量值包括邻近当前电压测量值和邻近历史电压测量值；
第一电压估计值确定模块220，用于根据预设时间窗口内的目标邻近历史电压测量值和预设电压估计模型确定所述邻近分布式电源的第一当前电压估计值；
第二电压估计值确定模块230，用于根据所述第一当前电压估计值确定所述当前分布式电源的第二电压估计值；
电压修正项确定模块240，用于根据PI控制器的预设传递函数、下垂控制的当前参考电压和所述第二电压估计值，确定对所述多分布式电源接入系统的当前电压修正项；
电压修正模块250，用于根据所述当前电压修正项对所述当前参考电压进行修正实现当前一致性电压控制。
本发明实施例的技术方案，通过多分布式电源接入系统中当前分布式电源的观测器接收来自邻近分布式电源在下垂控制后的包括邻近当前电压测量值和邻近历史电压测量值的邻近电压测量值；根据预设时间窗口内的目标邻近历史电压测量值和预设电压估计模型确定邻近分布式电源的第一当前电压估计值；根据第一当前电压估计值确定当前分布式电源的第二电压估计值；根据PI控制器的预设传递函数、下垂控制的当前参考电压和第二电压估计值，确定对多分布式电源接入系统的当前电压修正项；根据当前电压修正项对当前参考电压进行修正实现当前一致性电压控制。解决现有技术中在弱通信环境下无法调整微电网系统经过一次控制导致电压与额产值产生偏差从而影响微电网稳定性的问题，提供一种多分布式电源接入系统的一致性功率控制新方法，在弱通信环境下有效保证多分布式电源接入系统的电能质量和海量分布式电源接入后的运行稳定性。
可选的，所述面向边缘侧弱通信环境的分布式一致性功率控制装置，还包括，电压测量值缺失判断及处理模块，用于在根据预设时间窗口内的目标邻近历史电压测量值和预设电压估计模型确定所述邻近分布式电源的第一当前电压估计值之后：
在预设时间窗口内判断所述邻近当前电压测量值是否缺失；
若缺失，利用所述第一当前电压估计值对所述邻近当前电压测量值进行填充；
若未缺失，计算下垂控制的当前参考电压与所述邻近当前电压测量值之间的第一差值，在所述第一差值大于预设差值阈值时，确定所述邻近当前电压测量值异常并利用所述第一当前电压估计值对所述邻近当前电压测量值进行替换。
可选的，第一电压估计值确定模块220，具体可以用于：
根据所述目标邻近历史电压测量值和所述预设电压估计模型中的预设二次预测模型，得到所述目标邻近历史电压测量值到所述邻近当前电压测量值的状态转移矩阵；
根据所述状态转移矩阵和所述预设电压估计模型中的卡尔曼滤波器确定所述第一当前电压估计值。
可选的，所述面向边缘侧弱通信环境的分布式一致性功率控制装置，还包括，目标邻近历史电压估计值确定模块，用于：
在所述第一差值小于等于所述预设差值阈值时，确定所述邻近当前电压测量值正常；
通过所述预设电压估计模型中的卡尔曼滤波器平滑算法基于所述邻近当前电压测量值，在所述预设时间窗口内确定目标邻近历史电压估计值。
可选的，第二电压估计值确定模块230，具体可以用于：
通过确定所述第二电压估计值；
其中，表示当前分布式电源/>的第二电压估计值，/>表示当前分布式电源/>的邻近分布式电源/>的第一当前电压估计值，/>表示预设耦合系数，/>表示分布式电源集合，表示当前分布式电源/>与邻近分布式电源/>的通信权重，/>表示当前分布式电源/>的当前电压测量值。
可选的，电压修正项确定模块240，具体可以用于：
通过确定所述当前电压修正项；
其中，表示所述预设传递函数，/>表示所述下垂控制的当前参考电压，/>表示当前分布式电源/>的第二电压估计值。
可选的，电压修正模块250，具体可以用于：
将所述当前电压修正项与所述当前参考电压相加，得到修正后电压以实现当前一致性电压控制。
本发明实施例所提供的面向边缘侧弱通信环境的分布式一致性功率控制装置可执行本发明任意实施例所提供的面向边缘侧弱通信环境的分布式一致性功率控制方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
实施例三
图3示出了可以用来实施本发明的实施例的电子设备300的结构示意图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备（如头盔、眼镜、手表等）和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。
如图3所示，电子设备300包括至少一个处理器301，以及与至少一个处理器301通信连接的存储器，如只读存储器（ROM）302、随机访问存储器（RAM）303等，其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，处理器301可以根据存储在只读存储器（ROM）302中的计算机程序或者从存储单元308加载到随机访问存储器（RAM）303中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 303中，还可存储电子设备300操作所需的各种程序和数据。处理器301、ROM 302以及RAM 303通过总线304彼此相连。输入/输出（I/O）接口305也连接至总线304。
电子设备300中的多个部件连接至I/O接口305，包括：输入单元306，例如键盘、鼠标等；输出单元307，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元308，例如磁盘、光盘等；以及通信单元309，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元309允许电子设备300通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
处理器301可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器301的一些示例包括但不限于中央处理单元（CPU）、图形处理单元（GPU）、各种专用的人工智能（AI）计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器（DSP）、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器301执行上文所描述的各个方法和处理，例如面向边缘侧弱通信环境的分布式一致性功率控制方法。
在一些实施例中，面向边缘侧弱通信环境的分布式一致性功率控制方法可被实现为计算机程序，其被有形地包含于计算机可读存储介质，例如存储单元308。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 302和/或通信单元309而被载入和/或安装到电子设备300上。当计算机程序加载到RAM 303并由处理器301执行时，可以执行上文描述的面向边缘侧弱通信环境的分布式一致性功率控制方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，处理器301可以通过其他任何适当的方式（例如，借助于固件）而被配置为执行面向边缘侧弱通信环境的分布式一致性功率控制方法。
本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列（FPGA）、专用集成电路（ASIC）、专用标准产品（ASSP）、芯片上系统的系统（SOC）、负载可编程逻辑设备（CPLD）、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
用于实施本发明的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
在本发明的上下文中，计算机可读存储介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。备选地，计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦除可编程只读存储器（EPROM或快闪存储器）、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器（CD-ROM）、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
为了提供与用户的交互，可以在电子设备上实施此处描述的系统和技术，该电子设备具有：用于向用户显示信息的显示装置（例如，CRT（阴极射线管）或者LCD（液晶显示器）监视器）；以及键盘和指向装置（例如，鼠标或者轨迹球），用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈（例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈）；并且可以用任何形式（包括声输入、语音输入或者、触觉输入）来接收来自用户的输入。
可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统（例如，作为数据服务器）、或者包括中间件部件的计算系统（例如，应用服务器）、或者包括前端部件的计算系统（例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互）、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信（例如，通信网络）来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网（LAN）、广域网（WAN）、区块链网络和互联网。
计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与VPS服务中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。
Claims (7)
1.一种面向边缘侧弱通信环境的分布式一致性功率控制方法，应用于多分布式电源接入系统中当前分布式电源的观测器，其特征在于，包括：
接收来自邻近分布式电源在下垂控制后的邻近电压测量值；所述邻近电压测量值包括邻近当前电压测量值和邻近历史电压测量值；
根据预设时间窗口内的目标邻近历史电压测量值和预设电压估计模型确定所述邻近分布式电源的第一当前电压估计值；
根据所述第一当前电压估计值确定所述当前分布式电源的第二电压估计值；
根据PI控制器的预设传递函数、下垂控制的当前参考电压和所述第二电压估计值，确定对所述多分布式电源接入系统的当前电压修正项；
根据所述当前电压修正项对所述当前参考电压进行修正实现当前一致性电压控制；
其中，根据所述第一当前电压估计值确定所述当前分布式电源的第二电压估计值，包括：
通过确定所述第二电压估计值；/>表示当前分布式电源/>的第二电压估计值，/>表示当前分布式电源/>的邻近分布式电源/>的第一当前电压估计值，表示预设耦合系数，/>表示分布式电源集合，/>表示当前分布式电源/>与邻近分布式电源的通信权重，/>表示当前分布式电源/>的当前电压测量值；
根据PI控制器的预设传递函数、下垂控制的当前参考电压和所述第二电压估计值，确定对所述多分布式电源接入系统的当前电压修正项，包括：通过确定所述当前电压修正项；/>表示所述预设传递函数，/>表示所述下垂控制的当前参考电压，/>表示当前分布式电源/>的第二电压估计值；根据所述当前电压修正项对所述当前参考电压进行修正实现当前一致性电压控制，包括：
将所述当前电压修正项与所述当前参考电压相加，得到修正后电压以实现当前一致性电压控制。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据预设时间窗口内的目标邻近历史电压测量值和预设电压估计模型确定所述邻近分布式电源的第一当前电压估计值之后，还包括：
在预设时间窗口内判断所述邻近当前电压测量值是否缺失；
若缺失，利用所述第一当前电压估计值对所述邻近当前电压测量值进行填充；
若未缺失，计算下垂控制的当前参考电压与所述邻近当前电压测量值之间的第一差值，在所述第一差值大于预设差值阈值时，确定所述邻近当前电压测量值异常并利用所述第一当前电压估计值对所述邻近当前电压测量值进行替换。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据预设时间窗口内的目标邻近历史电压测量值和预设电压估计模型确定所述邻近分布式电源的第一当前电压估计值，包括：
根据所述目标邻近历史电压测量值和所述预设电压估计模型中的预设二次预测模型，得到所述目标邻近历史电压测量值到所述邻近当前电压测量值的状态转移矩阵；
根据所述状态转移矩阵和所述预设电压估计模型中的卡尔曼滤波器确定所述第一当前电压估计值。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：
在所述第一差值小于等于所述预设差值阈值时，确定所述邻近当前电压测量值正常；
通过所述预设电压估计模型中的卡尔曼滤波器平滑算法基于所述邻近当前电压测量值，在所述预设时间窗口内确定目标邻近历史电压估计值。
5.一种面向边缘侧弱通信环境的分布式一致性功率控制装置，配置于多分布式电源接入系统中当前分布式电源的观测器，其特征在于，包括：
邻近电压测量值接收模块，用于接收来自邻近分布式电源在下垂控制后的邻近电压测量值；所述邻近电压测量值包括邻近当前电压测量值和邻近历史电压测量值；
第一电压估计值确定模块，用于根据预设时间窗口内的目标邻近历史电压测量值和预设电压估计模型确定所述邻近分布式电源的第一当前电压估计值；
第二电压估计值确定模块，用于根据所述第一当前电压估计值确定所述当前分布式电源的第二电压估计值；
电压修正项确定模块，用于根据PI控制器的预设传递函数、下垂控制的当前参考电压和所述第二电压估计值，确定对所述多分布式电源接入系统的当前电压修正项；
电压修正模块，用于根据所述当前电压修正项对所述当前参考电压进行修正实现当前一致性电压控制；
其中，第二电压估计值确定模块，具体用于：
通过确定所述第二电压估计值；/>表示当前分布式电源/>的第二电压估计值，/>表示当前分布式电源/>的邻近分布式电源/>的第一当前电压估计值，表示预设耦合系数，/>表示分布式电源集合，/>表示当前分布式电源/>与邻近分布式电源的通信权重，/>表示当前分布式电源/>的当前电压测量值；
电压修正项确定模块，具体用于：
通过确定所述当前电压修正项；/>表示所述预设传递函数，表示所述下垂控制的当前参考电压，/>表示当前分布式电源/>的第二电压估计值；
电压修正模块，具体用于：
将所述当前电压修正项与所述当前参考电压相加，得到修正后电压以实现当前一致性电压控制。
6.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-4中任一项所述的面向边缘侧弱通信环境的分布式一致性功率控制方法。
7.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1-4中任一项所述的面向边缘侧弱通信环境的分布式一致性功率控制方法。
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