(基于最优化的电力系统负荷频率控制).pdf

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1、1 / 37 毕业论文 基于最优化的电力系统负荷频率控制 叶杰华 200530530525 指导教师孔莲芳讲师 学院名称 工程学院 专业名称 电气工程及其自动化 论文提交日期 2009年 5月 论 文 答 辩 日 期 年月 答辩委员会主席 _ 评阅人 _ 2 / 37 摘要 电力系统频率是电力系统运行中最重要的参数之一。对系统频率控制的分析与研究 是电力系统安全运行中一个不可忽视的部分。现代电网已发展成为在电力市场环境下的 多控制区域互联系统，负荷频率控制作为互联电网实现功率和频率控制的主要手段，其 控制效果直接影响着电网品质。因此，电网负荷频率控制采用何种控制方法是近年来调 度自动化关注的一

2、个热点问题。 基于最优化的负荷频率控制是指根据电力系统的状态空间方程、系统频率和发电机 物理特性的限制，在考虑电能的质量，发电机组的发电量以及互联区域的联络线功率的 基础上，制定一性能指标函数，通过对状态方程的求解，得出指标函数的最小值解，自 动发调整发电机的有功整定值，改变系统有功出力，实现系统有功功率平衡，维持电力 系统频率偏差以及联络线功率偏差在允许范围内。 本文简单介绍了负荷频率控制的基本概念及相关问题，以控制模型为线索对各种控制方 法进行了系统的分析，并在此基础上综合论述了负荷频率控制的模型与方法。通过对负 荷频率的数学建模，采用最优控制策略，使得机组处于优化运行状态，既保证电能的质

3、 量，又符合了经济利益，从而达到双赢。 关键词 ：负荷频率控制自动发电控制最优化控制 3 / 37 目录 1 绪论 1 1.1 引言 1 1.2 电力系统运行特点1 1.3 电力系统运行的基本要求2 1.4 本章小结 4 2 负荷频率控制 4 2.1 调整频率的必要性4 2.2 电力系统频率特性5 2.2 发电机机组频率特性6 2.3 电力系统的一，二次调频7 2.4 电力系统频率控制的基本任务9 2.5 负荷频率控制方法10 2.5.1 传统控制策略 10 2.5.2 基于人工智能的控制策略12 2.6负荷频率数学模型14 2.7 本章小结 17 3最优化控制 17 3.1最优化控制发展 1

4、7 3.2最优化问题的基本概念与分类18 3.3求解最优化问题的常用方法19 3.4全局最优化方法全面新发展20 3.4.1确定性方法 20 4 / 37 3.4.2随机法 20 3.5最优化软件 20 3.6本章小结 21 4 基于最优化的负荷频率控制21 4.1电网 AGC 发展及其运行控制应用简介21 4.2最优化控制策略的应用23 4.2.1 单区域的负荷频率控制23 4.2.2 多区域的负荷频率控制25 4.3 最优化的求解 27 4.4本章小结 27 5结论 28 致谢 29 参考文献 30 5 / 37 1 / 37 1 绪论 1.1 引言 自电力系统诞生以来，对电力系统的实时运

5、行控制一直是广大科研工作者及运行实 践人员重点关注的问题。电力系统实时控制，直接影响着系统的安全运行和经济效益。 我国现正处在电网改革的关键时期。五大发电集团的成立、国家电网公司从国家电力公 司的剥离标志着厂网分开的初步完成，电力市场化的脚步己越来越加快。然而，作为电 力市场化最彻底、运行经验最丰富的美国、加拿大电网却接连发生全网稳定破坏、电网 瓦解、大面积停电的事故。这不得不提醒人们需要重新认识电力市场条件下的实时控制 问题，在电网安全的基础上寻求经济效益。 从对电力系统的实时控制发展历程的回顾，可以得到一些有意义的启发: a加强对电网基础数据的研究。任何一种控制策略，都是依赖于电网基础数据

6、的支 持。频率特性、负荷特性、发电机固有惯量等等，这些数据为目前的控制策略提供了理 论研究所依赖的基础。从发展眼光看，电力市场化即将在我国推广，对电网中和市场化 相关的一些基础参数的研究也应得到深入。 bAGC 作为电力系统频率控制中广泛使用的技术，其控制策略，一直随电力系统 自动发电控制策略及机组出力优化最优解的研究统调度中心对系统的总体控制策略的发 展而发展。在不同的历史时期，不同的考核体系下，会产生很多实际的问题。因此，有 必要对 AGC 的控制策略做多方面，多方向的研究，为调度运行人员提供决策参考。 c加强对机组出力优化的算法研究。以内点法为代表的现代线性规划算法的兴起， 很大程度上取

7、代了传统的线性规划算法 式中：为有功负荷变化量， MW ；为频率变化量， Hz；称为负荷调节效应系 6 / 37 数，MW/Hz 。 将式 式中：为负荷调节效应系数的标幺值。 由式 已经被应用到各种工程问题中，包括电力系 统、航空、机器人。近20 年来，变结构控制理论发展很快，与VSC 控制设计的一个主 要问题是选择反馈增益，通常情况下，增益选择通过实验校正来确定满足系统的增益。 变结构控制增益选择的问题是一个值得研究的问题。变结构控制理论是一种综合方法， 它的突出特点是对内部参数的变动和外部扰动作用具有鲁棒性，或称不灵敏性，自适应 性。因此变结构控制受到世界范围的重视，发展非常迅速。 电力系

8、统是一个典型的大维数动态系统，它具有强非线性、时变性且参数不确切可 知，并含有大量未建模动态部分。而变结构控制器具有响应速度快，对被控系统的参数 变化不敏感，鲁棒性好等优点，成为电力系统研究者关注的一个焦点。随着非线性系统 线性化理论的突破性进展。产生了非线性系统变结构控制器的设计方法，这种方法设计 的控制器将非线性系统的线性化理论和线性系统的变结构理论有机地结合起来，具有很 强的鲁棒性。应用变结构控制的目的在于当系统参数变化需要一个在实际中没有精确的 状态空间描述时，却能够提供一个敏感的控制。但是变结构控制器在控制点切换时存在 颤 振 现 象 ， 且 它 需 要 复 杂 的 结 构 和 设

9、计 ， 所 以 其 实 现 是 很 困 难 与 昂 贵 的 。 Sivaramakrishnan等人应用极点替换技术为LFC 提供了一个变结构控制系统，这个系统 为 LFC 应用了极点配置技术，从而在没有指定满足的滑模条件下 ,得到了期望的滑动模 态,这个模态需要并行变换与增益的改变。 上述所有的方法都需要在一定的现实条件下才能得到良好的性能。由于电力系统的 12 / 37 非线性，要在广域范围内无条件的情况下得到如此的理想的性能是相当困难的。虽然上 述这些方法某些方面确实在进步，但是他们全部比经典的PID 控制策略要复杂。 2.5.2 基于人工智能的控制策略 随着人工智能技术的出现,比如模糊

10、逻辑、神经网络以及神经-模糊系统等等 ,以及基 于启发式算法的出现 ,比如遗传算法 开始的。 1982年美国物理学家Hopfield 提出 HNN 模型，使神经网络的研究有了突破性进展。他通过引入能量函数的概念，给出了 网络的稳定性判据，之后Rumelhart和 Mcclelland 以及他们领导的PDP 小组致力于认知 微观结构的探索提出了PDP 理论。同时发展了多层网络的BP 学习算法，不仅为解决多 层网络的学习问题开辟了成功之路，而且客观上将神经网络的研究推向了高潮。进入90 年代以来，神经网络的研究进入了一个空前高涨的时期，多数研究集中在网络结构，学 习算法和实际应用三个方面。例如对静

11、态网络，提出了许多网络模型：如BP 网络，正 交函数网络，径向基函数RBF 网络，样条函数网络，小波函数网络等模型。从应用角 度看 BP 网络有很强的生物背景，虽与函数逼近理论略有差异，但是其卓越的输入输出 映射特性在多变量函数逼近方面具有很强的优势。BP 网络是目前应用最为广泛的一种 网络模型。 由于人工神经网络具有大规模并行、分布式存储和处理、自组织、自适应和自学习 能力，所以它适合处理条件不准确和模糊的信息。在1994 年，有研究者已经将神经网 络应用于负荷频率问题。通过在线反馈传播算法(BP训练的前馈神经网络用来控制汽轮 机的蒸汽调节阀。前面提到的控制器已经被运用于单区域和两区域系统中

12、。通过每个区 域的负荷扰动来研究其响应。没有竞争的人工神经网络也已经被采用，状态空间方程直 接应用于表述系统的模型。研究者在1999年提出了基于两个区域互联系统的BP神经网 络控制器。此控制器包括了两个模型，内部模型用于系统识别，以及作为控制发电机产 生功率的逆模型。在此控制策略中,应用了基于步长滚动优化的离散优化的控制策略。 Beaufays 等人描述了在非线性电力系统控制中多层神经网络的应用，其神经网络应用于 控制计算机模拟发电机组的设定发电机功率输出。而Birch 等人研究了一种利用神经网 络联同一个标准自适应负荷频率控制策略进行智能控制。El-Metwally 等人设计了一种控 13

13、/ 37 制器，它整合了基于神经网络的自动电压调节器与传统的电力系统稳定器。 Chaturvedi 等人研究了一种自动负荷频率控制器，应用人工神经网络，通过水与汽流量的控制用以 控制发电机的转速从而达到调节输出功率与系统频率的目的。Salem 等人在文章中设计 实验验证了一种单一神经网络控制器作为励磁控制器应用于一个大规模电力系统物理模 型中。另一种单一神经网络控制器的设计用来控制互联电力系统中每个区域的输入，并 与传统的 PI 控制器相比较，其控制性能更优。Demiroren 等人设计了一种两区域互联电 力系统的神经网络控制器，考虑其调节器死区效应和再热器，取得很好效果，且在设计 了一种动态

14、的神经网络模型自适应负载频率控制。 然而仅仅用人工神经网络或小波神经网络构成的控制器有一些缺点，比如许多表示 电力系统的状态的并行输入向量组成的神经网络需要经过很长的训练时间，并且需要大 量的神经元、大量的训练数据与许多层来描绘这个复杂的功能。为了改善这些问题，动 态小波神经网络和基于广义的神经网络已经开始被应用到LFC 问题里。同时，自从 Zadeh 在 1964 年提出模糊逻辑理论以来，许多学者也将它引入到AGC 的控制策略里 去，并取得了一定的成果。Indulkar 等人最早设计了一个模糊控制器应用于自动发电控 制并与经典 PI 控制器进行了仿真比较。Chang等人提出了一种新的模糊控制

15、方法来研究 负荷频率控制问题，其模糊逻辑与设定的PI 控制器结合成一种新型的模糊控制器，并 已经把这种方法应用于四个区域互联电力系统中，这个电力系统考虑了死区与GRC 特 性。Ha 应用了鲁棒模糊滑模控制技术在负荷频率问题中，由一个等价控制、转换控制 以及模糊控制构成控制信号，在电力系统中考虑了 GRC特性与调节器死区特性。另一 方面， Chown 等人设计的模糊控制器在应用中不仅能使电网得到更好的控制，而且更经 济。Talaq 等人在他们的研究中提出了一种模糊自适应控制器，与基于自适应策略的神 经网络控制器相比需要更少的训练模式，并且仿真性能优于传统PI 控制器。 Ha 等人提 出了一种结合

16、了变结构和模糊控制显著特征的控制方法，以实现高性能和鲁棒性。El- Sherbiny 设计了一种具有两个层次的模糊逻辑控制器，仿真结果与常规的模糊控制器相 比具有更小的超调量与更短的调节时间的优点。Ghoshal 提出了一种为传统的积分增益 自调整、快速计算的模糊积分增益调节方案的自动发电控制策略，在三个区域电力系统 以及因此形成的径向和环向连接关系中获得了很好的应用。Yensil 等人为解决负荷频率 控制问题提出了一种自校正模糊 PID控制器，与一般的模糊PID控制器比较得到了令人 满意的结果。 模糊控制的优点在于它可以很好地解决数学模型未知条件下复杂系统或者对象动态 14 / 37 特性时

17、变系统的控制问题。因此，模糊控制器特别适合于模拟专家对模型未知的、复杂 的、非线性的被控对象进行控制。不仅如此，近年来，随着对智能控制研究的深入，混 合智能控制的应用成为一大潮流，也逐渐开始有学者将此应用到AGC 里。Magid 等人 用遗传算法优化常规自动发电控制系统的参数，并展示了调整的自动发电控制参数的有 效性。 Dangprasert等人针对负荷频率控制的问题提出了基于遗传算法的智能控制器，其 得到的仿真结果表明系统取得了良好的控制特性。Abdennour 提出用智能算法为一系列 电力系统的运行条件优化积分增益，通过仿真比较显示所提出的方案从性能和设计的角 度来看是一个很有吸引力的替代

18、方式。介绍了两种不同的解决负荷频率问题的方法，一 种是采用线性矩阵不等式方式基于H控制设计的方法，另一种是基于GA 优化的方 法，以达到与第一种方法同样的性能。这两种控制器的仿真结果表明它们本身都具有鲁 棒性。 Chia-Feng Juang等人给出了一种基于设定增益的模糊遗传算法在电力系统负荷频 率控制中的应用。 2.6 负荷频率数学模型 在自由的电力市场背景下，完整一体的“发电输电配电”结构已不存在，代替 它的是分成 3 种配置任务的结构体，包括发电公司、输电公司、配电公司。发电公司 是自由的电能生产者，他们可以通过相互间的竞争卖出生产的电能。输电公司的作用是 在发电公司与配电公司之间传输

19、电能。电力市场解制前，每个控制区域都有固定的发 电、配电界限范围，而解制以后，每个配电公司都可以自由选择与发电公司签订买卖电 能合同，既可以选择与自己区域内的发电公司交易，也可以选择其他区域内的发电公司 交易，此谓“双边交易”。 15 / 37 图 2 电力市场结构 由两个子系统组成的在电力市场背景下的电力系统动态模型如图2，其中为调速 器时间常数；为汽轮机时间常数；为电力系统时间常数； 和决策变量的允许取值范围, 称可行域 , 常用一组不等式来界定 , 称为约束条件。一般地 , 这类模型可表 述成如下形式 : (3 1 s.t. (32 只满足 (32的解x称可行解 , 同时满足 (31、

20、(3 5 其中，即为维 向 量，而和，S.t. 是 subject to的缩写，表示受约束条件 。如果 20 / 37 并且称作全局最优解 (global optimal solution，如果在包含 的 适 当 邻 域 内 ，成 立 ， 称为 局 部 最 优 解 (local optimal solution。求解最优化问题就是要求目标函数在约束条件 以及取整数或者类似0，1离散值的离散最优化问题(discrete optimization problem 。 后 者 多 用 组 合 性 质 来 表 达 ， 亦 称 为 组 合 优 化 问 题 (combinatorial optimizat

21、ion problem。 连续最优化问题分为和，都是线性函数，则称为线性规划问 题(linear programming problem；若和，至少有一个非线性函 数，就就称为非线性规划问题(nonlinear programming problem，并且如果还具 有特殊形式： 则称此类问题为非线性最小二乘问题。 根据约束条件，若，也就是不存在约束，则问题(P就化为古典的求函数 极值的问题，我们称之为无约束优化问题；若，即有等式和 / 或不等式约束存在， 则称为约束最优化问题。通常所说的约束最优化问题均指非线性规划问题。 3.3 求解最优化问题的常用方法 对不同类型的问题有不同的求解方法，解线

22、性规划问题的单纯形法(simplex method、整数规划的分枝定界法(branch and bound method和枚举法 (enumerative algorithm， 解 非 线 性 问 题 的 牛 顿 法 (Newton method、 共 轭 梯 度 法 (conjugate gradient method、 拟 牛 顿 法 (quasi-Newton method、 非 二 次 模 型 最 优 化 方 法 (nonquadratic model optimization、罚函数法 (penalty function method、可行方 向法(feasible directio

23、n method、信赖域法 (trust region method等。经验表明， 求解对于数学结构信息知道很少的连续最优化问题，分枝定界法(branch and bound 通 21 / 37 常是最好的方法。 3.4 全局最优化方法全面新发展 科学计算和工程中的许多最优化问题都要求全局最优解。多数人认为最优化问题的 主要区别是目标函数或者可行域是否具有凸性。但是由于大多数最优化问题的目标函数 或可行域的凸性并不知道或者很难知道，求解起来就相对困难。传统求解最优化问题的 方法在计算稳定点和局部最优解方面做的很好。可是如果遇到多极值点问题而又要求全 局最优，传统的方法就远远不够了。 3.4.1

24、确定性方法 该方法理利用问题的凸性和单调性两个重要解读特性，从而产生了两个重要的研究 方向，凸函数差分最优化方法。 3.4.2 随机法 随机法包含两阶段法和随面搜索法。 两阶段法包括全局阶段。AGC 是通过控制 发电机有功出力来跟踪电力系统负荷变化，从而维持频率等于额定值，同时满足互联电 力系统间按计划要求交换功率的一种控制技术。基本目标包括使全系统的发电出力和负 荷功率相匹配；将电力系统的频率偏差调节到零，保持系统频率为额定值；及控制区域 间联络线的交换功率与计划值相等，实现各区域内有功功率的平衡。现代的AGC 是一 个闭环反馈控制系统，主要由两大部分构成： 不断减少直到 为零的闭环控制过程

25、。该系统可被看作一个多变量串级调节系统，其中负荷分配器的功 能为该闭环系统中的主控制器，而机组控制器的作用为串级系统的内回路控制器，各内 回路控制器与机组对象一起构成主控制器的执行机构。由于火电机组锅炉的惯性和迟 延，使各火电厂在实现AGC 时表现为惯性特性，出现与主控制回路频率调节快速性要 求的矛盾。 AGC 调节控制的是靠一次调频不能将频率偏移调节到允许的范围之内的一般在10s 到 3min 之间变化幅度比较大的脉动负荷分量，脉动负荷分量引起的频率偏移较大 不同，可得三种 基本的 AGC控制策略，即FFC(“恒定频率控制” AEC=B(af一 sf 、TBC( “联络线和频 24 / 37

26、 率偏差控制”， AEC 二(几一 Ps十 B(af 一 sf ”和 FTce恒定净交换功率控制”，或简写 为 CNCI ，AEC=( 凡一 Ps”。一般地，根据各种控制策略的特点，FFC比较适合于孤立电 力系统或者互联电网的中心控制系统。FTC 适合于互联电力系统中小区域子电力系统， 但在区外扰动情况下， FTC 难于对系统频率恢复起到贡献作用。在适当的参数设置前提 下，TBC控制方式可以做到AGC控制只负责本区内的负荷扰动控制，实现发电一负荷的 就地平衡。而对于区外负荷扰动，则不予控制，减少了AGC 机组的反复调整。这有利于 体现公平、公正的调频原则，适合于互联区域系统中容量相当的子控制区

27、域。 据上述三种基本控制策略的特点，并综合考察互联区域电网有功功率控制的目标、 资源的获取方式、资源的调用方式以及控制性能的评价方式等四种不同的因素，进一步 考虑到电网 AGC 运行的可行性，本文将通过两种不同的电力系统方式进行讨论。 4.2.1 单区域的负荷频率控制 设有一孤立电力系统，该系统的AGC 容量足够大，能实现发电负荷的就地平 衡。 图 6 单区域负荷频率控制 根据 前 章 对电 力系 统负 荷频 率 的 数 学 建模， 此时 相 当 于系 统中只 有 一个 域， 由 ， 其 中， A ， B ， C， ，而在此式中，A，B，C，的值可根据以下式求出。 E 25 / 37 ： 域的

28、母线相角偏离量 分配给各子区域进行获取。再由子 区域对所辖机组进行备用配置，不足部分可由子区域通过市场交易获取。在实时运行 中，全网仍然采用FFC控制方式，由网调统一计算全网的ACE ，并直接控制机组的有功 27 / 37 出力。采用CPSI 对全网的频率控制质量进行评价，并由网调根据电厂性能标准对发电 机组进行评价。 这种方式的一个优点是，由于有功功率控制资源由子区域分散获取，因而一般情况 下，备用容量的分布较为均匀。在系统发生大的扰动时，可以动用全/ 区域的可用资源 进行调节，系统抗扰动能力提高，系统频率恢复快。扰动后资源调用所产生的潮流分布 也相对均匀，较有利于系统安全。其不利之处同模式

29、一所述。另外，从获取AGC 备用的 成本费角度来说，分子区域获取AGC 备用的方式恒不小于互联区域集中获取AGC 备用的 方式，因而后者的经济性高于前者。 为方便分析，多区域的负荷频率控制的数学模型在这里只选取2 个子域组成一个大 系统。该系统的数学模型如下图。 图 7 负荷- 频率控制 模式，该策略控制目标为区域控制偏差ACE0，即将交换 功率偏差和系统频率偏差共同作为ACE 的计算量，将交换功率和系统频率控制在计划 值附近为控制目标。有功功率平衡按ACE 的变化来调节机组。区域控制偏差ACE(Area Control Error计算公式为： 28 / 37 ACE=k + 其中为联络线功率

30、，以送出为正；k 为频率偏差系数，与系统运行状态有关；为 系统频率。 在扰动情况下，可能引起联络线上大功率流动现象增强，对系统安全稳定性造成影 响。综合以上因素，将上述状态方程离散化，并定义以下评价函数： 其中，是非负的常量。 由于这里只考虑两区域，所以N 取 2。上述评价函数中，重视的指标 是联络线功率的影响，因为域与域间联络线上交换功率的偏离量问题。 4.4 本章小结 本章首先介绍了自发动发电控制AGC），结合电力系统的状态方程和最优控制的 策略，由于电力系统是一复杂的非线系统，在运行中负荷的扰动是随机，在此控制策略 下，最优解的求解是关键，而且其求解过程涉及的运算量大，为能迅速达到控制目

31、的， 29 / 37 应配备高性能的计算机及数学运算软件，能够对系统进行实时控制，使得发电机组及时 按照实际负荷发电，达到最优目的。 5结论 传统的电力系统运营体系是由发、输、配电以及辅助服务统一管理构成的垂直一体 的管制体系。所有发电方均被强制要求义务提供一定容量的备用服务。在“厂网分开” 的电力体制改革下，不仅电力能量市场化了，而且包括备用服务在内的各种辅助服务也 可以通过市场机制实现，传统的强制发电商义务提供辅助服务的做法也逐渐被剔除。故 互联电网运行模式及控制技术也必然作出相应的调整。在电力市场以及电网互联及其规 模拓展的条件下，如何设计控制策略才能使其与能量市场完整配合互联电网采用何

32、种运 行模式及控制技术才能适应电网实际需求，使系统运行达到更高的控制性能采用何种性 能评价标准才能对电网运行控制性能作出合理、正确的评价，并引导电网运行向着有利 于促进系统整体运营水平不断提高的方向发展等等是鱼需解决的问题。区域电网市场化 是国家电网市场化的一种模式，研究适合区域电力市场的运行模式，特别是在区域电力 市场条件下，探求是否存在进一步优化资源配置和改善系统控制性能的可能性，对于区 域电力市场的建立及其成功、经济运行极为重要。本文通过分析最优控制策略，结合电 力系统的特殊运行特点，由此而制定的控制方式符合电力市场的发展，相信在不久的将 来，负荷频率的最优控制将越来越得到重视。 30

33、/ 37 致谢 在论文即将完成之际，我深深地感谢我的导师孔莲芳老师在学术上给予我的悉心指 导,在此，谨向培养、帮助和关怀我的导师致以由衷的敬意和诚挚的谢意。 在设计和写论文的过程中，一直得到导师的亲切关怀和悉心指导。孔老师以其渊博的 学识、严谨的治学态度、事实求实的工作作风和忘我的工作态度给我留下了深刻的印 象。每次我的论文出现问题，孔老师都会给我极有价值的意见和帮助。 在论文工作即将完成之际，回顾大学四年的学习经历,面对现在收获，我感到无比的 欣慰。为此，我向热心帮助过我的所有老师和同学表示由衷的感谢！ 同时，通过这篇论文，谨向我的父母表示最深最真的感谢，感谢他们为我所做的一 切，是他们的无

34、私的奉献和鼓励使我能够获得今天的成绩。 最后，感谢所有在学习期间给予我帮助和支持的师长和朋友。 31 / 37 参考文献 1 何仰赞温增银电力系统分析下册）第三版华中科技大学出版社2002.3： 110123 2 李正大区域互联电网自动发电控制AGC 控制策略研究四川大学硕士学位论文 2003.4 3 胡寿松 王执铨 胡维礼 最优控制理论与系统科学出版社 2005.9：16 4 赵庆波 曾鸣 刘敏 林海英电力市场中的负荷频率控制方案研究中国电机工程 学报 2002.11:13 5 赵彤 自动发电控制策略及机组出力优化最优解的研究南京理工大学硕士论文 2005.6：24 6 李明 林静怀 张永树

35、 魏守平 胡斌奇 基于 MATLAB/SIMULINK的互联电网负荷频 率控制建模仿真研究西北电力技术 2005.2 7 张建武 刘向杰 黄宏清 电力市场环境下的新型负荷频率控制方法电网技术 2008.6: 12 8 孙葆琪 先进控制技术的几种控制策略河南科技工业技术 2008.4 9 曲延滨 王新生 现代控制理论基础哈尔滨工业大学出版社 2005.12 Optimization-based power system load frequency control Ye Jiehua college of engineering ，South China Agriculture Universi

36、ty Guangzhou 510642 ，China ） Abstract:Power system frequency in power system operation, one of the most important parameters. Frequency control system analysis and research on the safe operation of power system is a part can not be ignored. Developed into a modern power grid environment in the elect

37、ricity market in the multi-regional interconnected system control, load frequency control of interconnected power system to achieve power and frequency control of the major means of controlling the effect of its direct impact on the quality of the grid. Therefore, load frequency control method is ad

38、opted to control dispatching automation in recent years, a hot issue of concern. 32 / 37 Optimization-based load frequency control is the power system in accordance with the state- space equation, the system frequency and generator physical properties of the limit, taking into account the quality of

39、 electricity, generating unit, as well as the tie-line interconnection of regional power on the basis of the development of a performance index function, by solving the equation of state, the minimum index function to draw solution generators automatically adjust the setting active, active efforts t

40、o change the system to achieve active power balance of the system to maintain power system frequency deviation and tie-line power deviations in the permitted range. In this paper, a brief account of the load frequency control of the basic concepts and related issues, to control the model leads to a

41、variety of control methods for the analysis of the system and on the basis of a synthesis of the load frequency control model and method. Load frequency on the mathematical modeling, the use of optimal control strategy, the optimal operation of generating units in the state, not only to ensure the quality of electricity and in accordance with economic interests, so as to achieve a win-win situation. Keywords:Load frequency control Automatic Generation Control Optimal control