分数阶PID控制器在TCSC阻尼与多源电力系统优化中的应用

"基于分数阶PID的TCSC阻尼控制器设计与多源互联电力系统的优化研究" 本文主要探讨了在多源互联电力系统中，如何利用分数阶PID（FOPID）控制器来提升系统的动态性能。文章由Javad Morsali、Kazem Zare Zagh和Mehrdad Tarafdar Hagh三位学者共同完成，发表在工程科学与技术领域的国际期刊上。论文涉及的关键技术包括分数阶PID控制器、晶闸管控制串联电容器（TCSC）以及自动发电控制（AGC）。 首先，文章介绍了分数阶PID控制器在电力系统控制中的应用。与传统的整数阶PID控制器相比，分数阶控制器引入了非整数阶的微分和积分运算，从而能够更精细地调整系统的动态响应，提高控制性能。FOPID控制器的结构，如PIkDl，因其灵活性和适应性，被广泛研究并应用于多个领域。 接着，作者提出了一种基于FOPID的TCSC阻尼控制器设计，该控制器旨在改善多源互联电力系统中联络线功率交换的稳定性。当系统受到小负荷扰动时，TCSC可以通过数学模型对功率交换的贡献进行量化。论文中采用改进的粒子群优化算法（IPSO）来并行优化FOPID控制器和AGC回路的可调参数，以寻求全局最优解。通过引入混沌参数和交叉算子，优化过程能更好地探索解决方案空间，确保找到最佳配置。 在实际应用中，多源互联电力系统通常存在各种物理约束，例如发电率约束（GRC）和调速器死区（GDB）效应。为了验证控制器的有效性，作者在考虑这些约束条件下，对系统进行了仿真研究。仿真结果表明，基于FOPID的TCSC阻尼控制器在不同负载扰动下，相比于相位超前滞后和经典PID控制器，能提供更好的动态性能，并且与AGC协同工作时效果更佳。此外，通过敏感性分析，证明了所提出的控制器在面对不确定性时具有良好的鲁棒性。 这篇论文为多源互联电力系统的稳定性和动态性能提升提供了一种创新的控制策略，即使用FOPID控制器优化TCSC的阻尼作用。通过理论分析、算法设计和仿真验证，论文充分展示了分数阶控制在电力系统中的潜力，为未来的电力系统控制研究提供了新的思路和方法。