发展电动汽车是保障低碳能源的趋势，我国将电动汽车作为战略性新兴产业，微电网的发展也促使电动汽车开始广泛应用于电网的削峰填谷、抑制功率波动中。但是，在大规模电动汽车接入微电网的同时，孤岛运行的微电网的电能质量也会下降，从而引起整个微电网的不稳定。因此，新型微电网结构与稳定控制策略必须能够自适应地应对各类外部环境状态、控制资源及偶然事件中的强不确定性。

为了解决孤岛单一微电网容量有限，容易受到各种非线性随机波动的影响的问题，各子微电网之间存在功率耦合关系的多微电网系统（MMS）逐步被广泛应用。但是，多微电网的结构组成复杂，其稳定控制面临着更大的挑战，系统的频率与发电机端电压的稳定是衡量电能质量的标准。

武汉大学的范培潇、杨军等学者，提出一种基于可进化模型预测控制的含电动汽车多微电网智能发电控制策略。

图1 含电动汽车的微网负荷频率控制模型

研究者首先基于控制器交互的多微电网互联结构，考虑了发电机端电压调节和负荷频率控制（LFC）之间的耦合关系，建立含电动汽车多微电网的发电控制模型；然后，设计了一种基于多智能体的控制器参数自适应算法：频率控制器以实时频偏和EV站输出功率边界为状态集，以模型预测控制（MPC）控制器的可调参数矩阵Qx作为动作集，以频率偏差为奖励函数指标，电压控制器同理，从而实现模型预测控制与PI控制器权重参数的自适应调整。

图2 本研究所提的多微电网系统结构

仿真结果表明，自动调压（AVR）回路增加了有功功率干扰，对负荷频率控制控制器提出了更高的要求，与传统控制和模型预测控制算法相比，应用于控制器互联结构的可进化模型预测控制器能够在子微电网之间进行信息交换，并且根据环境状态实时更新控制器参数，显著提高了多微电网频率控制过程的鲁棒性和快速性。同时，与纯深度确定性策略梯度控制器相比，该双层控制结构在机器学习智能体出现故障无法正常输出动作时，能更好地保证系统的安全稳定运行。

本工作成果发表在2024年第3期电工技术学报，论文标题为“基于可进化模型预测控制的含电动汽车多微电网智能发电控制策略”。本课题得到国家自然科学基金的支持。