多区域互联电网的分散式模糊PID负荷频率控制

为了有效改善多区域互联电网的动态稳定性,提出一种分散式模糊PID负荷频率控制方法.该方法为互联电网每个区域设计一个模糊PID控制器,以区域频率偏差和联络线功率偏差为控制目标,根据区域控制偏差的变化量,运用模糊推理,在线修正PID调节参数,从而控制互联电网快速趋于动态稳定.针对三区域环型互联电网,考虑发电速率的限制,对其负荷扰动和模型参数摄动进行仿真.结果表明:与传统PID算法相比较,所提出的方法具有更强的适应性、鲁棒性及扰动抑制能力,能使系统取得更好的动态控制性能.     

多AUV分布式模型预测深度和纵向速度控制

针对多自主水下航行器（Autonomous Underwater Vehicle,AUV）的深度和纵向速 度耦合控制问题,提出一种基于分布式模型预测控制（Distributed Model Predictive Control, DMPC）的双子系统控制方法. 在DMPC的框架下,AUV和邻居共享信息以建立预测优化问题, 实现多AUV的协同控制. 考虑单个AUV的深度和纵向速度控制,深度控制子系统参考轨迹中 的俯仰角序列作为速度控制子系统中俯仰角的实际值,同时纵向速度控制子系统参考轨迹中 的纵向速度序列作为深度控制子系统中纵向速度的实际值,由此解耦为两个子系统,进而独 立地求解预测优化问题. 仿真实验结果表明,相对于整体系统DMPC方法,本文提出的双子系 统DMPC方法可在牺牲一定深度控制收敛速度的基础上降低计算时间73.3%.     

基于Matlab GUI的电力系统自动发电控制仿真平台设计

利用Matlab中的图形用户界面(GUI),设计了一个电力系统自动发电控制(AGC)仿真平台.该平台应用于电力系统单区域一次、互联电网二次调频,同时加入控制策略模块,用于经典PID和模糊PID控制策略的分析.该仿真平台可直观地反映AGC系统调节下的频率变化趋势,以及两种控制策略的性能优劣,同时可便捷地设置参数.     

多区域重叠互联电力系统的结构分析

根据多区域重叠互联电力系统的分散AGC(自动发电控制)要求, 给出各区域互联电力系统的状态空间数学描述,分析互联项对子系统控制的影响,提出两两区域互联电力系统分散AGC控制方法.     

基于鲁棒二自由度增益自适应Smith预估器的冷轧厚度计型AGC

综合考虑冷轧厚度计型AGC(automatic gauge control)控制对象模型的渐变性以及在低速轧制时大时延引起的厚度反馈较大时滞,提出一种冷轧厚度计型AGC控制的改进方法来减弱这些系统不确定性和厚度反馈时滞带来的不利影响. 推导出针对任意阶对象的增益自适应调节律,并给出了在保证系统鲁棒稳定条件下的控制器和滤波器参数选取原则. 仿真结果证明这一新方法可有效地抑制干扰,而且在对象参数摄动时系统具有鲁棒稳定性.     

兼顾超低频振荡抑制和调频性能的自动发电控制参数优化

直流异步联网工程投运后,高水电占比送端电网已多次出现由于自动发电控制(Automatic Generation Control, AGC)环节不稳定导致的频率振荡现象。针对该问题,本文提出了兼顾AGC模式超低频振荡抑制和调频性能的AGC控制参数优化方法。首先建立了高水电占比送端电网的负荷频率控制模型,并基于该模型分析了AGC控制参数与系统频率稳定之间的相互影响关系。在此基础上,定义特征阻尼系数(Characteristic Damping Index, CDI)作为AGC环节阻尼性能指标,建立综合优化目标函数,并采用粒子群优化算法进行求解。最后,对优化结果进行了仿真验证,仿真结果表明,采用本文方法能够在保证AGC调频性能的同时有效提高AGC控制系统的阻尼水平,抑制AGC模式超低频振荡。     

多区域重叠互联电力系统的结构分析

根据多区域重叠互联电力系统的分散AGC(自动发电控制)要求,给出各区域互联电力系统的状态空间数学描述,分析互联项对子系统控制的影响,提出两两区域互联电力系统分散AGC控制方法、     

互联电力系统的特殊结构分解

研究多个区域特殊重叠互联电力系统的拓扑结构,给出重叠互联电力系统网型、链型、环型和层型结构的两两区域子系统的分散方法,使得自动发电控制AGC(Automatic Generation Control)具有分散的自主控制.说明重叠结构分解因子可按照区域子系统之间的额定荷比来选择,因此可提高系统AGC对负荷频率和交换功率波动的分散控制质量,达到电力系统AGC经济运行的目的.     

拒绝服务攻击下多区域互联电力系统负荷频率控制

文章研究拒绝服务攻击(Denial-of-service,DoS)下含有负荷扰动的多区域互联电力系统的负荷频率控制(Load frequency control,LFC)问题.首先,将可再生能源与电动汽车充电系统引入电力系统中,有效补偿负荷扰动对电力系统稳定性的影响.考虑到经通讯网络传输的控制信号易遭受时延和DoS攻击...     

基于参数优化的扩容电力系统结构稳定的自愈控制

针对一类互联电力系统在线扩容时的自动发电控制(AGC)设计,采用动态输出反馈和遗传算法提出了一种能保证扩容后系统在拓扑结构突然改变时稳定运行的结构自愈优化控制方法。这种方法通过对扩容系统的建模,采用线性矩阵不等式方法设计了使其结构稳定的鲁棒分散控制器,并用遗传算法优化了问题求解中的相关参数,避免了设计中参数选择的盲目性。在优化过程中选取了综合评价系统时域响应性能的适应度函数来优化控制器设计中的互联约束矩阵,达到了改善系统性能指标的目的。文中针对一类互联电力系统模型进行了仿真研究,考虑在原区域电力系统的基础上在线增加一个新的区域,对新区域的自动发电控制律采用所提出方法进行了设计,仿真结果表明该方法达到了扩容后系统稳定的结构自愈控制要求,且采用遗传算法优化后的系统性能明显优于优化前的,证明了该方法的有效性。     

基于多目标粒子群算法的风光水火多源AGC协调优化方法

针对高比例新能源渗透背景下的常规AGC机组和新能源AGC机组协调控制问题,提出了基于"两个细则"的风光水火多电源AGC多目标协调优化方法,该方法在确保电网调频经济性的同时兼顾了电网的调频质量和网架功率传输能力。基于某地区长期AGC历史统计数据,分析了不同类型机组的调频特性,计算其调频指标;基于华中电网"两个细则"的要求,以电网的调频成本和网损成本、调频速度和调频精度为目标,建立了含风光水火的多目标AGC有功协调优化模型;结合某内陆地区网架结构和AGC数据,采用多目标粒子群算法进行模型求解,得到了各个AGC场站的有功出力,进而验证了文中提出方法的有效性。     

一种改进的数字AGC系统设计与仿真

 针对传统自动增益控制(AGC)系统稳定时间和控制精度相互关联又彼此矛盾的问题,基于反馈式对数AGC环路,提出一种输出精度可控、稳定时间可调的数字AGC系统。通过对环路增益因子的巧妙拆分,实现了稳定时间和控制精度的独立可控。推导了AGC环路方程,求解了时间常数和控制精度的解析表达式,分析了低信噪比条件下功率估计方法的性能。采用平方和功率估计法对AGC系统进行了计算机仿真。仿真结果表明,该系统环路稳定时间不随输入信号幅度的改变而改变,可根据实际工程需求,对稳定时间和控制精度进行调节,在低信噪比下也具有优良的性能。     

考虑风电不确定性的自适应MPC负荷频率控制方法

对风电不确定性引起的电力系统负荷频率控制变化问题展开研究.首先,对双馈风机(DFIG)虚拟惯性控制特征进行分析,构建风电参与的自动发电控制(AGC)系统模型;其次,讨论系统等效惯性时间常数H与风速变化的关联关系,描述风电不确定性对自动发电控制系统参数的影响;最后,进行自适应模型预测控制策略的设计,保证在风电输出不确定的情况下,控制器能够针对系统参数变化进行自适应调整,以保证最优的负荷频率控制效果.仿真结果表明:当风速变化而导致系统参数发生改变时,所提方法能够有效抑制高风速带来的等效惯性时间常数下降对频率控制的不利影响,并且具有更好的负荷频率控制能力.     

基于数据驱动的交直流电网分层鲁棒日前优化调度

对于风电并网下基于VSC-MTDC的多区域互联电网日前优化调度问题，提出了基于目标分析级联的分层鲁棒调度模型。为降低风电出力的保守性，采用基于数据驱动的高维椭球(MVEE)多面体集合。为充分发挥VSC-MTDC输电方式的灵活调度能力，以VSC换流站为节点对交直流电网进行分层解构，将跨区域交直流电网的日前调度问题分为了高层直流电网多时段联络线协调优化的主问题和低层区域交流电网两阶段鲁棒优化的子问题，并且各个区域交流电网子问题独立并行求解。通过4区域-6节点互联测试网络的仿真求解，证明所提模型的有助于风电消纳。     

考虑风电随机性的交直流系统协调二级电压控制方法

为了应对风电随机波动导致的送端电网潮流大规模变化、换流母线电压扰动，进一步导致换流站离散设备额外动作，提出考虑风电随机性的交直流系统协调二级电压控制方法：首先通过定义功率相对偏差来描述风电波动程度，筛选出二级电压控制中不能忽略风电功率波动的特征时段；然后采用k-means聚类方法得到特征时段风电出力的典型场景；最后利用概率场景法来表示风电的随机性，借助机会约束法解决不确定性优化问题。基于修改的IEEE39节点算例系统进行仿真并验证所提方法的有效性。     

基于机组出力变化量与最大调节速率关系的自动发电控制指令优化调度

随着新能源并网容量的增加,电网的调频波动现象加剧,为加快消除电网频率偏差,本文提出一种基于机组出力变化量与最大调节速率关系的AGC指令优化调度方法。首先,基于机组的实发功率历史数据,采用分段线性表示方法自动查找具有连续增、减变化趋势的数据段,计算每个数据段的出力变化量和对应的调节速率形成数据样本集合,从集合中筛选出可以描绘机组出力变化量与调节速率关系的样本点,由多项式拟合得到机组出力变化量与最大调节速率之间的关系式；然后,以负荷调节时间最小化为目标,考虑机组出力变化范围及机组不同出力变化量下对应调节速率的约束条件,得到电网AGC指令的优化分配结果；最后,通过仿真和工业案例验证所提方法的有效性,也验证了机组在频率波动时能够快速响应,有效降低频率偏差。     

互联电力系统的特殊结构分解

研究多个区域特殊重叠互联电力系统的拓扑结构，给出重叠互联电力系统网型、链型、环型和层型结构的两两区域子系统的分散方法，使得自动发电控制AGC(Automatie Generation Control)具有分散的自主控制．说明重叠结构分解因子可按照区域子系统之间的额定荷比来选择，因此可提高系统AGC对负荷频率和交换功率波动的分散控制质量，达到电力系统AGC经济运行的目的.