多区域电力系统新LFC方法：港航系统与串级系统视角

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。