基于分布式内点法的多区域互联电力系统最优潮流分散式求解

针对多区域互联电力系统分层分区调度的特点,将由上层控制中心管理的区域之间的联络线及其端节点定义为边界网络,从而构建区域变量之间存在重叠部分而区域之间不显含耦合约束的分散最优潮流模型。提出一种基于分布式内点法的多区域互联电力系统最优潮流分散式优化算法。首先,采用内点法将得到各区域的线性修正方程,从而可将其等价表示为各区域的二次规划模型。基于分层协调模式,信息在上层控制中心和各区域的本地控制中心之间进行交换,可实现二次规划模型的分散优化,且所交换的信息不涉及各个区域的私有数据。该算法在继承内点法二次收敛性优势的同时,其计算精度与集中式内点法的相当,且无需参数调整。以4个IEEE标准测试系统和一个6056节点实际系统作为测试系统,并与其它分散优化算法进行对比分析,检验新算法的有效性。

多区域互联电力系统静止同步串联补偿器自适应反步滑模控制器设计

针对含静止同步串联补偿器(static synchronous series compensator,SSSC)的多区域互联电力系统,基于反步法,进一步应用自适应控制以及滑模控制中的指数趋近律,设计了含SSSC的非线性控制律。首先,建立了含SSSC的两区域互联电力系统模型,将其简化为两机系统进行研究。其次,引入非线性阻尼算法(nonlinear damping algorithm,NDA)改进反步法,减小了'计算膨胀'问题,设计过程简单可行,并且闭环系统仍然是渐近稳定的;另外,对不确定参数设计了自适应律,并引入指数趋近律设计了反馈控制律,增强了SSSC控制器的鲁棒性。最后,使用MATLAB软件,对含SSSC的两区域四机系统进行研究。仿真结果表明文中提出的控制策略是可行的,并且优于传统的反步法。

含发电速率约束的三区域互联电力系统自抗扰控制

针对含有发电速率约束的负荷频率控制系统的线性自抗扰控制问题,首先通过仿真发现发电速率的存在会影响系统的控制性能,为此,本文将含有发电速率约束的汽轮机输出与理想地不含发电速率约束的输出误差反馈到线性自抗扰控制器的PD控制组合中,从而减小发电速率约束对系统的影响;最后,将上述方法应用到三区域互联电力系统中,并利用仿真图与性能指标结果来体现所提方法的有效性。结果表明:改进的系统在不增加参数的情况下能够取得很好的控制效果,且具有较强的鲁棒性。

多区域互联电力系统可靠性评估方法综述

在电力系统互联规模逐年扩大的背景下,准确快速地评估互联中各区域的可靠性水平是一项重要课题,针对适用于多区域互联电力系统可靠性评估的主要方法和计算技术进行了综述,包括:互联电力系统可靠性评估的基本方法;适用于多区域互联系统的基于枚举的可靠性评估方法;基于统计预测的可靠性评估方法;基于贝叶斯网络的可靠性评估方法。最后,对各种方法进行了对比。

基于自适应滑模的多区域时滞电力系统负荷频率控制

针对电力系统存在频率偏差的问题,以多区域互联电力系统为研究对象,提出自适应滑模控制方法。考虑电力系统存在通信时滞,建立互联电力系统的负荷频率控制模型。在已知扰动上下界时设计一般的滑模控制器,并在此基础上通过在线估计参数,设计自适应滑模控制器,最后通过MATLAB软件进行仿真验证。仿真结果表明,自适应滑模控制器能够有效地抑制通信时滞及扰动对系统性能造成的不良影响,实现电力系统的负荷频率控制。

含风电的多域互联电力系统负荷频率控制方法

为确保风机参与调整系统负荷频率,建立了三区域含风力发电的互联电力系统负荷频率控制模型;同时,为抑制整个系统内部参数的变化、风能波动及负荷扰动所造成的负荷频率波动,又设计出一个分散的滑模控制器并用于仿真分析,当整个系统在进入滑动模态后,对外界的参数变化具有时不变性。仿真结果表明,所设计的滑模控制器比传统的控制器响应更快、超调量小,有效抑制了负荷频率波动,且当考虑发电机变化率约束条件时,所设计的滑模控制器仍能有效控制系统稳定。

FDI攻击下互联电力系统的分布式安全状态估计

针对虚假数据注入(FDI)攻击下的多区域互联电力系统安全状态估计问题,提出一种分布式中间观测器,同时对各区域电力系统的状态、虚假数据注入攻击信号以及负载偏差进行估计.首先,通过将电力系统的状态和虚假数据注入攻击进行增广,得到等价的区域电力系统状态空间模型;然后,基于等价系统模型构建分布式中间观测器,对各个电力子系统分别进行安全状态估计,并设计补偿控制策略以降低虚假数据注入攻击及负载偏差带来的影响;最后,通过算例仿真验证所提出方法的可行性和有效性.

计及风电不确定性的区域互联动态经济优化调度方法

结合含风电场的区域互联电力系统运行特点,考虑风电出力、负荷的不确定性因素以及电力系统安全运行约束,建立计及系统燃料费用、机组运行维护成本、风险成本的区域互联动态经济调度优化模型,并以一种融合拉丁超立方采样、场景缩减法和自学习差分算法的优化方法对所提模型进行求解。该方法根据风电和负荷预测误差采用拉丁超立方采样技术生成大量样本,并对所生成样本结合场景缩减法进行缩减,再由自学习差分算法进行全局寻优,得到各场景所对应的最优调度方案。结果表明:采用该方法既能模拟出风电、负荷的不确定性特点,又能避免建立过于复杂的随机性模型,降低了建模和求解的难度,同时所提自学习差分算法具有良好的收敛特性及鲁棒性。因此,所提优化方法对区域互联电力系统优化调度具有参考价值。

基于滑模控制的多区域V2G系统的负荷频率控制

新能源背景下,电动汽车(EV)作为可调度的储能装置能够辅助参与电力系统的负荷频率控制。以含风电及电动汽车的多区域互联电力系统作为对象,对多系统的负荷频率控制问题展开研究。首先,针对风电与电动汽车并网(V2G)引起的系统状态难以准确监测的问题,设计状态观测器对系统状态进行估计;然后,设计了基于观测器的积分滑模控制器,并利用线性矩阵不等式求解控制器参数;最后,以两个区域的电力系统为例进行仿真实验,仿真结果表明所设计的控制器能够有效克服负荷需求扰动对系统造成的影响,验证了电动汽车参与辅助调频的有效性。

基于大变异遗传算法进行参数优化整定的负荷频率自抗扰控制

本文将自抗扰控制(active disturbance rejection control,ADRC)应用到两区域互联电力系统的负荷频率控制(load frequency control,LFC)中,从具有非再热式汽轮机机组的电力系统模型推广到具有水轮机机组的以及考虑发电速率约束和调速器死区的再热式汽轮机组的电力系统模型,涉及线性、非线性和非最小相位特性3种控制对象,并使用大变异遗传算法对控制器的参数进行整定,与基于大变异遗传算法的PI控制进行仿真比较研究,仿真表明本文所提基于大变异遗传算法的负荷频率自抗扰控制动态响应快、偏差小、鲁棒性好、抗干扰能力强,对于LFC系统更为有效。

基于包含原理多重叠互联系统动态结构分析

根据系统包含原理和对对分解方法,研究多重叠互联系统当子系统加入和脱离时系统模型结构的动态变化问题.通过将子系统添加矩阵与删除矩阵的有机结合,构建基于子系统数量变化的行和列组动态结构变化矩阵,使待加入和脱离的子系统与原系统相关子系统之间的信息结构动态的连接和断开.最后,将其应用于多区域互联电力系统AGC中,并采用多重叠分散LQ控制.仿真结果表明了结构变化后系统的稳定情况.