區(qū)域電網非線性電壓預測控制算法研究.pdf

1、在電力系統步入大電網、超高壓、重負荷、遠距離輸電時代之后，電壓穩(wěn)定問題已成為影響電力系統安全的核心問題之一。傳統電壓控制大多以局部信息來控制分散于系統內的無功設備和相關控制器，這樣只能保證局部穩(wěn)定；或者依靠潮流計算設定系統中樞節(jié)點參考電壓，不能考慮系統動態(tài)行為和狀態(tài)約束。本文考慮系統非線性動態(tài)模型，將分層控制思想與模型預測控制技術相結合應用到區(qū)域電網電壓控制中，可以保證系統全局動態(tài)穩(wěn)定性。
　　本文提出了一種基于分層思想的區(qū)域電網

2、非線性電壓預測控制方法。層次分為低層和預測控制層。其中，預測控制層以系統動態(tài)模型和各種約束為優(yōu)化問題，優(yōu)化計算低層各節(jié)點的電壓量，作為各低層控制器的參考控制輸入；低層控制器為區(qū)域電力系統各主要設備原有的控制器，如發(fā)電機勵磁控制器、變電站的電壓/無功控制器等，并將預測控制層優(yōu)化下發(fā)的電壓控制量作為其參考輸入。
　　首先，選用Power System Toolbox(PST)軟件包模擬底層電力系統，并在此基礎上編程加入有載調壓變壓器、

3、可投切電容器和指數恢復型負荷模型完善系統，利用仿真算例驗證加入模型的正確性；然后，闡述了預測控制層發(fā)電機模型、負荷模型和聯網方法，建立了預測控制層非線性電壓預測模型；之后，以系統狀態(tài)量、控制量的最小二乘殘差向量為優(yōu)化目標，以非線性系統模型為等式約束，以狀態(tài)量、控制量和輸出量的變化范圍作為不等式約束，形成電力系統電壓p步預測控制的滾動優(yōu)化問題；最后，采用跟蹤軌跡內點法求解上述優(yōu)化問題，得到最優(yōu)解后驗證是否滿足下發(fā)間隔和誤差帶寬，決定是否將