基於局部信息的電網協調控制

《基於局部信息的電網協調控制》是2015年清華大學出版社出版的書籍，作者是齊歡、黃訓誠、唐曉、高紅亮。

基本介紹

• 書名：基於局部信息的電網協調控制
• 作者：齊歡、黃訓誠、唐曉、高紅亮
• ISBN：9787302393894
• 定價：62
• 出版社：清華大學出版社
• 出版時間：2015.12.01

內容提要

電力系統的控制是電力系統運行的核心問題之一。本書介紹了近年來電力系統分散控制在理論和實踐上的部分成果，內容分為三部分：第一部分（第1~9章）介紹了電力系統分散協調控制的理論和工程實踐；第二部分（第10~11章）介紹了多代理系統（MAS）的基本理論以及在電力系統分散控制中的實踐；第三部分（第12章）介紹了網路控制及其在電力系統中的套用。後兩部分的理論研究與工程實踐尚在深入中，因此是實驗性質的，對電力系統控制理論與方法具有推動和示範作用。

在電力系統的分散協調控制部分，介紹了電網的數學模型和穩定性的概念，求解分散協調控制的三種代數方法，以及將分散控制方法套用於河南省電網的工程實踐。

本書既論述了電網分散控制的主要理論成果，又介紹了在省級電網中的工程實踐，注重理論聯繫實際，適用於從事電力系統和自動化行業的工程技術人員參考，也可供電力系統及其自動化、控制科學與工程、套用數學、系統科學等專業的教師和學生參考。

目錄

第1章電網數學模型與PMU

1.1電力系統的控制

1.2電網數學模型

1.3基於PMU的廣域測量系統

第2章電網分散協調控制

2.1大系統的研究

2.2大系統的分散控制

2.3分散協調控制的理論問題

2.4分散控制中大系統與子系統的關係問題

2.5分散協調最優控制理論與其他分散控制的比較

第3章分散協調控制的代數求解方法——LAES方法

3.1矩陣跡對對角塊矩陣的求導法則

3.2可選擇控制結構的部分輸出量反饋最優分散協調控制

3.3LevineAthans方程組的解

3.4初始穩定的分散控制反饋增益矩陣K（0）d的求法

3.5“多級遞階結構”的“分解協調”算法

3.6系統動態回響仿真

第4章分散協調控制的代數求解方法——LMI方法

4.1LMI的定義及其性質

4.2LMI方法在控制中的套用

4.3基於LMI技術的電力系統穩定器設計

第5章分散協調控制的代數求解方法——BMI方法

5.1雙線性矩陣不等式

5.2BMI在控制中的套用

5.3線性系統的關聯穩定與協調控制的數學描述

5.4協調控制器的最佳化設計

5.5基於BMI的最佳化算法

5.6數值算例

第6章具有重疊結構的關聯電力系統的分散控制

6.1包含原理

6.2一般重疊結構分解

6.3特殊重疊結構分解方法

6.4多區域重疊互聯電力系統的控制

6.5關聯繫統魯棒控制

第7章利用二次設備對省級電網的分散控制

7.1調速系統的控制規律

7.2勵磁調節器的控制規律

7.3PSS控制規律

第8章省級電網仿真

8.1河南省豫東電網的仿真

8.2建立豫東電網仿真模型

8.3建立南陽電網仿真模型

8.4低頻振盪模擬

第9章基於阻尼比的最優分散控制策略

9.1線性最優勵磁控制器（OEC）的設計

9.2基於阻尼比的最優勵磁控制器（DLOEC）設計

9.3河南省豫東電網分散控制策略的研究

9.4河南省南陽電網分散控制策略的研究

第10章MAS與分散控制

10.1Multiagent技術的原理

10.2MAS研究的數學工具

10.3多智慧型體系統的一致性

10.4一致性速度

10.5利用PI的快速算法

10.6快速一致性算法的套用案例

第11章基於MAS的電網分散控制

11.1MAS在電力系統控制中的套用

11.2基於MAS的微網控制模型

11.3結語

第12章網路控制與電網分散協調控制

12.1網路控制的基本問題

12.2網路控制系統研究

12.3規則網路時空混沌的牽制控制

12.4複雜網路牽制控制理論分析

12.5電力系統網路化控制的研究

12.6電力系統網路化控制系統架構

參考文獻

前言

電力工業是國民經濟的重要支柱，因此保證電力系統的穩定、高效運行，為用戶提供可靠的、質量合格的電能是電力工作者最根本的任務。在現代電力系統中，系統容量越來越大，輸電電壓等級越來越高；高壓直流輸電技術和靈活交流輸電技術被廣泛套用；跨區域乃至跨國的互聯電網日益複雜；高壓、特高壓送電的距離越來越遠，等等，這些都影響著電力供應的穩定與安全。

現代電力系統是典型的複雜非線性大系統，整個系統在地理位置上分布廣泛，各控制站之間實時信息交換成本高，通常難以實現集中控制，比較理想的方法是按照實際控制站的地理位置進行分散控制。分散控制是在大系統理論的研究中提出的區別於傳統集中控制的概念，要求在大系統中限定各局部控制器只反饋本地可觀測量，同時使系統的總體性能達到一定的指標。與集中控制相比，分散控制成本低，易於實現，但需要在信息受限的情況下改善全系統的控制性能，在一定程度上達到集中控制的目的，因而控制難度明顯增大。本書以電網控制為背景，研究分散控制技術和近年來快速發展的MAS技術在電力系統控制中的套用，包括在省級電網的仿真和控制中所做的工作。

本書共12章，其中，第1～5章敘述了電網的數學模型和電網分散協調控制的基本理論，介紹了分散協調控制的三種求解方法，由黃訓誠和齊歡編寫。第6章論述了具有重疊結構的關聯電網的分散控制，由張曉盼編寫。第7～9章結合工程實踐，論述了利用二次設備對電網的分散控制，對省級電網運行與控制的仿真，由高紅亮編寫。第10～12章論述了MAS技術與電網的分散協調控制，由唐曉編寫。羅彩連、潘秀才、夏晶晶和路麗芳參加了部分章節的工作。黃訓誠負責電網背景的分析，唐曉提供全書的計算與圖形，齊歡對全書統稿。

本書得到河南省電力公司與清華大學出版社的大力支持，在此深表謝意。

編者

2015年9月