多区域电力系统新LFC方法:港航系统与串级系统视角

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本文献主要探讨了多区域电力系统(Multi-Area Power System)的负荷频率控制(Load Frequency Control, LFC)问题,并提出了一种新颖的方法,该方法是通过结合港口哈密顿系统(Port-Hamiltonian System, PH 系统)和串级系统的观点来设计更为有效的控制策略。传统的多区域 LFC 方法在处理总联络线功率流时存在缺陷,即未能有效分离和利用这一关键因素。 作者Liàng Cheng Cai、Zhèng Yuōu He(IEEE 高级会员)和 Hàitào Hu(IEEE 会员)深入研究了多区域 LFC 系统的能量流动和结构特性。他们发现,通过精心设计,使得系统的能量流动主要通过体系内的级联部分,同时结构矩阵部分呈现偏对称性,这与 PH 系统和级联系统的性质相类似。这种相似性促使他们提出了基于 PH 系统和级联系统理论的新控制方法。 新方法的核心在于运用 PID 控制律,旨在解决传统 LFC 方法中的问题。通过将系统建模为具有 PH 系统和级联特性,这种方法能够更有效地利用总联络线功率流,从而实现对整个多区域电力系统的稳定频率控制。与现有 PID 控制技术相比,这种新方法在保持系统稳定性的同时,提高了控制效率和响应速度。 文中详细阐述了新方法的具体设计步骤和实现过程,包括如何将系统模型转化为适合 PH 系统和级联结构的形式,以及如何通过PID控制器调整参数以优化系统性能。此外,还可能包含了仿真结果和对比分析,以证明新方法相对于传统方法在实际运行中的优越性。 这篇研究论文提供了一个创新的视角和工具,旨在提升多区域电力系统的负荷频率控制能力,通过将复杂系统结构与先进的系统理论相结合,有望为电力系统的稳定性和效率控制带来显著改进。对于电力系统工程领域的研究人员和实践者来说,这是一项重要的研究成果,有助于推动电力系统控制技术的进一步发展。