电力系统中负荷侧一次频率控制的设计与稳定性

我们提出了一种系统方法，用于设计电力网络中用于一次频率调节的普遍存在的连续快速作用分布式负荷控制。该方法通过构建一个最优负荷控制 (OLC) 问题来实现，其目标是在满足网络功率平衡的前提下，最小化跟踪运行点的总成本。我们证明了摇摆动力学和支路功率流与基于频率的负荷控制相结合，构成了求解 OLC 的分布式原对偶算法。我们建立了多机网络在此类负荷侧一次频率控制下的全局渐近稳定性。这些结果表明，每个母线的局部频率偏差恰好传达了关于全局功率不平衡的正确信息，使得负荷能够做出个体决策，而这些决策最终被证明是全局最优的。仿真证实，所提出的算法能够在扰动后重新平衡功率并重新同步母线频率，且暂态性能显著改善。