第 卷第 期 华 侨 大 学 学 报 自 然 科 学 版 VolNo
年 月 Journal of Huaqiao University Natural Science Mar
文章编号 doi
ISSN
多 区 域 互 联 电 网 的 分 散 式
模 糊 PID 负 荷 频 率 控 制
项雷军 王涛云 郭新华
华侨大学 信息科学与工程学院 福建 厦门
摘要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
关键词互联电网 多区域 模糊 PID 控制 负荷频率 分散控制 动态稳定性
中图分类号TM 文献标志码A
互联电网的负荷频率控制是保障互联电网安全可靠经济运行的重要技术手段
互联电网在其
发展初期由于系统规模小和控制要求低负荷频率控制主要采用集中式传统 PID 控制方法随着现代
社会对电能需求的不断提高现代互联电网的发展规模越来越大且构成大型互联电网的各个区域相互
连接复杂
尤其在解除管制后的电力市场背景下集中式传统控制方法受到严重挑战它不仅难以达
到电网控制性能标准考核的要求而且从互联电网地域分布广阔和计算复杂度角度考虑不利于各子系
统的实施维护和扩展因此有关互联电网负荷频率控制问题受到越来越多的关注先后有诸多控制方
法被提出如滑模变结构
改进的 PID 控制
神经网络
粒子群算法
遗传算法
和预测控
制
等上述方法虽然在一定程度上解决了系统高度不确定性导致难以控制的问题但均存在控制
方法实现困难复杂受限制条件较多而且由于解除管制后的电网系统模型发生变化各控制区域间
的耦合关联特性增强实际系统的结构变得更加复杂因而系统通过上述方法往往并不能取得良好的动
态稳定性达不到预期的控制效果目前大多数互联电网是通过自动发电控制 automatic generation
controlAGC来调节系统频率和联络线交换功率的
综合传统 PID 控制和模糊控制二者的优点本
文提出一种多区域互联电网 AGC 系统的分散式模糊 PID 负荷频率控制方法
1互联电网 AGC 系统动态模型
互联电网 AGC 系统大多主要由发电机汽轮机调速器及负荷等构成包含主辅两个频率控制回
路
再热式火电机组互联电网的 AGC 系统负荷频率控制原理如图 所示
在实际中多区域互联电网通常呈现高度非线性与时变特征需要控制各个区域的发电频率偏差和
各联络线交换功率偏差这是一个复杂的多变量被控对象互联电网动态稳定性问题的研究通常是基于
系统在某个合适的工作点下的线性化模型其参数是固定的
由于出现小干扰时电网本身并没有远
离线性化模型只是在其附近波动因此可忽略系统非线性成分建立互联电网 AGC 系统简化后的低阶
线性化模型
收稿日期
通信作者项雷军男讲师主要从事电力系统先进控制和复杂工业系统的建模与优化控制的研究Email
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