基于降階模型的區(qū)域電網(wǎng)電壓預測控制算法研究.pdf

1、區(qū)域電網(wǎng)電壓安全穩(wěn)定控制一直是確保電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的重要研究內(nèi)容。通常,區(qū)域電網(wǎng)電壓控制多是分層控制模式,即由一級電壓控制(低層控制)、二級電壓控制(區(qū)域控制)和三級電壓控制(全局控制)遞階實現(xiàn)。區(qū)域電網(wǎng)實際應用較多的二級電壓控制方法,大都是基于潮流約束的控制模式,較少考慮系統(tǒng)的動態(tài)模型。本文考慮系統(tǒng)的動態(tài)模型,將模型預測控制方法應用到區(qū)域電網(wǎng)二級電壓中,以更好地提高區(qū)域電網(wǎng)的全局動態(tài)穩(wěn)定性能,主要的研究工作如下:
　　首先,

2、針對區(qū)域電網(wǎng)分層電壓控制模式,建立了分層的非線性電力系統(tǒng)數(shù)學模型,其中包括了低層非線性電力系統(tǒng)(一級電壓控制)數(shù)學模型和電壓預測控制層(二級電壓控制)的數(shù)學模型。其次,通過模擬 WAMS系統(tǒng)采集低層電力系統(tǒng)的狀態(tài)變量,并利用電壓預測控制層數(shù)學模型和預測控制理論,形成區(qū)域電網(wǎng)電壓多步預測控制的優(yōu)化問題,它是以系統(tǒng)的輸出與其參考值的偏差量最小作為優(yōu)化目標,以系統(tǒng)的非線性預測方程等作為等約束條件,以系統(tǒng)狀態(tài)變量和控制輸入等作為不等約束的區(qū)域電

3、網(wǎng)電壓預測控制的優(yōu)化問題,優(yōu)化控制變量是低層主導節(jié)點的參考電壓;然后,利用電壓預測控制層優(yōu)化出來的電壓參考值,發(fā)送給低層非線性電力系統(tǒng),從而完成了分層區(qū)域電網(wǎng)電壓預測控制,并對四機電力系統(tǒng)進行了仿真,通過與未進行分層控制的區(qū)域電網(wǎng)控制進行比較,驗證了該算法的有效性;最后,鑒于區(qū)域電網(wǎng)的高階動態(tài)模型會影響預測控制的在線計算速度,研究了基于降階模型的區(qū)域電網(wǎng)電壓預測控制算法,該算法是對預測控制層的高階非線性動態(tài)模型進行平衡降階之后,實現(xiàn)的一