电力系统频率控制镇定问题探讨

如何通过分散式方法实际维持大规模电力系统的频率稳定性是一个简单但非平凡的问题。换言之，是否可能在不了解其他受控区域且对网络结构了解较少的情况下设计任何本地控制器？针对局部区域间物理相互作用的特殊性质，本文提出两种现有理论来解决该问题。首先，无源理论被证明是使用摇摆方程解决频率控制问题的一个候选方案。基于摇摆动力学的无源性，可通过为每个局部区域设计无源控制器来保证系统稳定性。我们进一步将无源方法推广到具有未知通信延迟的分层分散控制系统。其次，我们讨论了广义频率变量（GFV）在采用区域控制误差的频率控制问题中的应用。每个本地控制器被设计为使每个局部子系统跟随一组标称模型。利用GFV理论，我们给出了一组充分保证系统稳定性的三重条件。这些条件可通过由GFV和物理相互作用矩阵的特征值建立的一组有限不等式方便地进行检验。通过带数值仿真的设计实例，讨论了两种理论的有效性、局限性与挑战。