Bounded <italic style="font-style: italic">L</italic><sub>2</sub>-gain Load Frequency Control for Islanded Microgrid Based on Two-player Zero-sum Game

LI Yinsheng; WANG Bing; CHEN Yuquan; HUANG Haoqian

doi:10.7500/AEPS20230618003

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Bounded L₂-gain Load Frequency Control for Islanded Microgrid Based on Two-player Zero-sum Game

Application Research | 更新时间：2025-06-16

- Bounded L₂-gain Load Frequency Control for Islanded Microgrid Based on Two-player Zero-sum Game
- Automation of Electric Power Systems Vol. 48, Issue 3, Pages: 93-102(2024)
- 作者机构：
  
  河海大学能源与电气学院，江苏省南京市 211100
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  National Natural Science Foundation of China(51777058);Jiangsu Provincial Natural Science Foundation of China(BK20221500)
- DOI：10.7500/AEPS20230618003
  CLC：
- Received：18 June 2023，
  
  Revised：2023-09-24，
  
  Published Online：09 November 2023，
  
  Published：10 February 2024
- 稿件说明：
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李寅生,王冰,陈玉全等.基于双人零和博弈的孤岛微电网有界L₂增益负荷频率控制[J].电力系统自动化,2024,48(3):93-102.

LI Yinsheng,WANG Bing,CHEN Yuquan,et al.Bounded L₂-gain Load Frequency Control for Islanded Microgrid Based on Two-player Zero-sum Game[J].Automation of Electric Power Systems,2024,48(3):93-102.
李寅生,王冰,陈玉全等.基于双人零和博弈的孤岛微电网有界L₂增益负荷频率控制[J].电力系统自动化,2024,48(3):93-102. DOI： 10.7500/AEPS20230618003.

LI Yinsheng,WANG Bing,CHEN Yuquan,et al.Bounded L₂-gain Load Frequency Control for Islanded Microgrid Based on Two-player Zero-sum Game[J].Automation of Electric Power Systems,2024,48(3):93-102. DOI： 10.7500/AEPS20230618003.

摘要

针对含不确定建模误差和新能源接入的孤岛微电网，提出了一种结合有界

增益基线控制和扰动补偿的综合负荷频率控制（LFC）方法。首先，推导了微电网的全驱模型，将建模误差和新能源的影响总结成一个综合扰动。为提高系统的鲁棒性，该综合扰动被定义成控制信号的对手玩家。进一步，关于扰动抑制的有界

增益问题被等价成求解综合扰动和控制信号的零和博弈Nash均衡，由此推导出有界

增益基线控制器。为改善频率的二次控制，设计了基于五阶广义积分观测器的扰动补偿控制，并在此基础上引入了一种针对发电速率约束（GRC）的新型抗发电速率约束（anti-GRC）措施。最后，搭建了16 MW的新能源-柴油混合微电网仿真模型，并在多种工况下对所提出的综合LFC方法进行测试，验证了其有效性。

Abstract

Focusing on the islanded microgrid with uncertain modelling error and renewable energy integration

an integrated load frequency control (LFC) method combining the bounded

-gain baseline control and disturbance compensation is proposed. First

the full-actuated model of microgrid is derived

and the influence of modelling error and renewable energy is summarized into an integrated disturbance. To improve the system robustness

the integrated disturbance is defined as the opponent of the control signal. Further

the bounded

-gain problem regarding the disturbance suppression is equivalent to solving the Nash equilibrium of zero-sum game between the integrated disturbance and the control signal. Thus the bounded

-gain baseline controller is derived. To improve the secondary frequency regulation

a disturbance compensation control based on the fifth-order generalized integral observer is designed. And a new anti-GRC measure for generation rate constraint (GRC) is introduced on this basis. Finally

a 16 MW renewable energy-diesel hybrid microgrid simulation model is constructed

and the proposed integrated LFC method is tested under various operation conditions to verify its effectiveness.

关键词

Keywords

references

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