高比例可再生能源输电电网中发电的分布式控制
系统与控制
2012-11-20 v1 最优化与控制
摘要
电网频率偏离额定频率是发电与负荷之间全局不平衡的指标。目前采用两种类型的控制，即分布式比例控制和集中式积分控制，以保持频率偏差较小。尽管发电 - 负荷不平衡可能非常局部化，但这两种控制主要都依赖频率偏差作为输入。控制的时间尺度要求集中式积分控制的输出每隔几秒就要通信到远处的发电机。我们重新审视了这一控制/通信架构，并提出了一种混合方法，该方法利用参数化反馈策略，由于这些策略的输入是每个发电机处的局部可观测量，因此可以完全分布式地实施。利用代表可能未来情景的负荷和时间间歇性发电的预测集合，我们执行了集中式离线随机优化，以选择特定于发电机的反馈参数。这些参数在每个控制周期（在我们的模拟中为 60 分钟）只需通信到发电机一次。我们表明，将局部潮流作为反馈输入至关重要，并能将频率偏差减少十倍。我们在 Bonneville Power Administration (BPA) 的详细输电模型上展示了我们的控制。我们的研究结果表明，一种智能的自动分布式控制，依赖于先进的离线和系统级计算并稀疏地通信给受控发电机，可能是一种可行的控制和通信架构解决方案。该架构适用于因时间间歇性发电渗透率增加而预计发电 - 负荷不平衡将增长的未来情况。
引用
@article{arxiv.1211.4555,
title = {Distributed Control of Generation in a Transmission Grid with a High Penetration of Renewables},
author = {Krishnamurthy Dvijotham and Michael Chertkov and Scott Backhaus},
journal= {arXiv preprint arXiv:1211.4555},
year = {2012}
}