基于分布式模型预测控制算法在AGC系统的应用研究

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1、2013年1O月吉林电力Oct．2013第41卷第5期(总第228期)JilinElectricPowerVo1．41No．5(Set．No．228)基于分布式模型预测控制算法在AGC系统的应用研究ResearchofAGCBasedonDistributedModelPredictiveAlgorithm张永，常学飞。，韩春雷，任学海1(1．国网浙江省电力公司检修分公司，杭州311232；2．国网吉林省电力有限公司电力科学研究院，长春130021)摘要：针对风电等间歇性电源大规模并网后，系统在满足安全性和可靠性的前提下自动发电控制(AGC)系统调节速率和

2、调节精度的协调性问题，将基于分布式模型预测控制算法(DMPC)引入AGC系统，初步研究和IEEE43测试系统仿真表明，该算法提高了AGC系统调节速度和调节精度之间的协调性，可有效平抑大规模风电接入带来的系统频率波动和联络线功率偏移，为改善AGC系统性能提供了新的思路。关键词：AGC；分布式模型预测控制；仿真Abstract：InordertoimprovethecoordinationbetweentheregulationspeedandaccuracyofAGCsystemunderthepreconditionsofmeetingthesafetya

3、ndreliabilityrequirements，DMPCalgorithmhasbeeninducedintoAGCsystemaftertheintegrationofwindpowerandotherintervalpowersourcesintothepowergridinlargescales．PrimaryresearchandIEEE43testingsystemsimulationshowthisalgorithmhasimprovedthecoordinationbetweenAGCsystemregulationspeedandacc

4、uracy．TheimprovedAGCsystemcouldeffectivelysmooththesystemfrequencyfluctuationsandtielinepoweroffsetcausedbywindpowerintegration．ItisanewideatOmodifytheAGCsystemproperties．Keywords：AGC；DMPC；simulation中图分类号：TM761文献标志码：A文章编号：1009—5306(2013)05—0013—04风电等间歇性电源的大规模并网运行给系统的进AGC系统在平抑大规模风电

5、并网带来的系统频安全稳定运行带来较大影响，对自动发电控制率和联络线功率波动方面的可行性和有效性。(AGC)系统的调节速率和调节精度要求更高。传统AGC系统中调频器的调整方式大多采用比例积分1自动发电控制(PI)控制。PI控制器结构简单、设计容易、对模型的要求不高，因此得到了广泛的应用。但其缺乏对被控AGC是指根据系统频率和联络线功率的变化，对象未来行为的预见，不能同时满足较小的超调量对某一规定区域内的发电机有功功率进行调节，以和较短的调节时间，在快速性和稳定性方面难以兼维持系统频率及联络线交换功率在一定限值之内。顾且跟踪控制动态特性复杂对象的质量不高。广义

6、的AGC包括负荷频率控制(LFC)和经济针对传统AGC系统控制性能的不足，本文将调度控制(EDC)，前者通过调整特定发电机的输出，分布式模型预测控制(DMPC)算法应用于AGc系使其频率恢复并保证控制区域之间的功率交换为给统，取代原有的PI控制方式，利用算法的模型预测、定值；后者考虑全网购电费用的微增率和网损修正反馈校正和在线滚动优化能力提高了AGC系统对等条件对调频机组进行最佳负荷分配，使总的发电频率和联络线功率的控制效果。通过对含大容量风成本最低。对于互联的电力系统，根据AGC的控制电场的IEEE43节点系统进行仿真分析，验证了改目标(频率偏差和联络线

7、功率偏差)可分为恒定频率收稿日期：2013—07—28作者简介：张永(1984)，男，工程师，从事电力系统运行及检修工作。·13·2013年1O月吉林电力0ct．2013第41卷第5期(总第228期)JilinElectricPowerV0I．41No．5(Ser．No．228)控制、恒定净交换功率控制、联络线和频率偏差控制统分解成个子系统，每一个子系统(控制器)作为3种控制策略[1]。本文主要研究狭义的自动发电控一个智能体，每个智能体能够相对独立地进行局部制，采用联络线频率偏差控制(TBC)模式。控制和工作，但不能独立完成整个系统的任务，子系区域控制偏差

8、(ACE)是系统当前负荷、发电功统通过网络彼此互联，共享资源，相互