基于鲁棒方差优化的电力系统频率控制研究.pdf

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1、第44卷第11期电力系统保护与控制vo1．44NO．112016年6月1日PowerSystemProtectionandControlJun．1．2016D0I：10．7667／PSPC151408基于鲁棒方差优化的电力系统频率控制研究陈晨，李平康，贾智州(北京交通大学机械与电子控制3-程学院，北京100044)摘要：随着新能源发电大规模并网，随机负荷扰动给电力系统稳定优化运行提出了新的挑战。针对自动发电控制过程中存在的随机扰动和参数摄动的问题，提出了一种基于鲁棒方差约束的状态反馈控制器的参数优化方法。根据鲁棒

2、方差控~lJ(RobustVarianceControl，RVC)~不等式约束条件，分析了闭环系统在抑制随机扰动和提高阶跃扰动响应动态性能之间的博弈关系。构造了融合稳态状态方差和控制能量输出约束的优化问题，利用线性矩阵不等式(LinearMatrixInequality，LMI)获得了鲁棒方差控制器参数。在此基础上，对配置的区域极点圆心坐标值和正标量两个参数进行遗传优化，得到性能指标最优的控制策略。以两区域电力系统模型为例，表明该方法能够有效抑制随机扰动并保持良好的控制性能和鲁棒性能。关键词：负荷扰动；频率控制；

3、鲁棒方差约束；参数摄动；遗传优化FrequencycontrolforpowersystemsbasedonrobustvarianceoptimizationCHENChen，LIPingkang，JIAZhizhou(SchoolofMechanicalandElectronicandControlEngineering，BeijingJiaotongUniversity,Beijing100044，China)Abstract：Withthelarge-scalegridinterconnectionoft

4、henewenergypowergeneration，stochasticloaddisturbancegivesthenewchallengesabouthowtomaintainthestabilityandoptimizationoperationofpowersystems．Fortheproblemsofstochasticloaddisturbanceandparameteruncertaintiesinautomaticgenerationcontrolprocess，aparameteroptim

5、izationalgorithmofthestatefeedbackcontrollerbasedonrobustvarianceconstraintisproposed．Basedontheinequalityconstraintsofrobustvariancecontrolprinciples，thegamerelationshipbetweenstochasticdisturbancerejectionanddynamicperformanceimprovementofstepdisturbanceres

6、ponseofclosedloopsystemisanalyzed．TheconstrainedoptimizationproblemsconsideringsteadystatevarianceandcontrolenergyoutputconstraintisconstructedandLMIisusedtodesignthecontrollerparameters．Usinggeneticalgorithm，closedlooppolescirclecenterandpositivescalarareopt

7、imizedtodesignthecontrolstrategywiththeoptimalperformanceindex．Two—areapowersystemmodelisprovidedtodemonstratethatthepresentedmethodcanefectivelyrestrainstochasticloaddisturbanceandhavegoodcontrolperformanceandrobustness．Keywords：loaddisturbance；frequencycont

8、rol；robustvarianceconstraint；parameterperturbations；geneticoptimization电等清洁能源替代。大规模间歇性能源并网后，其0引言发电波动特性和频率特性影响了电力系统的频率质作为自动发电控~JO(AutomaticGenerationControl，量l34J。如何降低随机负荷扰动对电网的影响，研究AGC)系统