考虑延时网络攻击的源网互动有源配电系统安全频率控制方法

摘要

延时网络攻击通过抢占有限的通信带宽造成正常数据包传输延时的显著增大或连续丢包，进而导致调频控制性能下降，甚至诱发系统频率振荡或稳定性丧失．针对有源配电系统二次控制过程中延时网络攻击产生的影响，提出一种基于自适应延时补偿器与鲁棒线性二次调节器(LQR)的最优频率控制方法．首先，建立虚拟同步机控制下的电池储能和风电机组主动频率控制小信号模型，分析网络延时对风储协同调频系统动态特性的影响机理．其次，设计了一种鲁棒LQR控制器抑制光伏发电的不确定性与负荷扰动对频率造成的影响，提高系统对复杂运行条件的适应能力．在此基础上，结合自适应延时补偿机制，实时识别并动态调整由网络攻击引起的延时参数进一步改善系统的调频性能．为验证所提策略的稳定性，采用Lyapunov-Krasovskii方法进行了严格的理论推导，并结合线性矩阵不等式进行控制器参数优化．最后，在MATLAB/Simulink环境下构建了仿真模型，采用不同负荷扰动和延时攻击场景，对比分析本文方法与传统控制方法的动态调节性能．结果表明，所提出的方法在不同程度的网络攻击下均能显著降低频率偏差，提高系统动态响应速度，并确保系统的渐近稳定性，相比于传统方法表现出更强的抗干扰能力和适应性，为解决复杂网络攻击环境下的调频问题提供了理论依据与技术支撑．

关键词

频率控制 / 鲁棒线性二次调节器 / 电池储能 / 延时网络攻击