《採用微分代數模型的複雜電力大系統區域控制研究》是依託東南大學，由張凱鋒擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：採用微分代數模型的複雜電力大系統區域控制研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：張凱鋒
- 依託單位：東南大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
申請人所在項目組前期研究中，針對複雜電力大系統的遞階控制問題，初步建立了遞階結構化模型，並提出了較系統的元件非線性分散控制方法。在此基礎上本項目研究：.①針對區域控制問題，建立元件採用非線性分散控制器的電力系統實時、動態遞階控制的基本框架（同樣適用於元件採用線性控制器的情況）。此時區域模型除了包括區域內所有元件模型和區域電網模型外，還包括所有元件控制器模型。②通過忽略元件中時間常數很小的動態過程，僅保留元件的主要動態過程（主導極點），建立簡化的區域模型以適應設計區域控制器的需要。③針對所建立的具有非線性微分代數子系統特徵的簡化區域模型，通過將其轉化為受限常微分方程子系統模型，設計區域控制器。④基於EMTDC/PSCAD軟體進行仿真研究，驗證所設計的區域控制器的有效性。.此研究將為設計複雜電力大系統的區域控制器，為提高電力系統的安全穩定水平作出貢獻。
結題摘要
本課題組基於前一階段提出的“電力系統遞階結構化模型”以及電力系統元件的非線性分散控制方法，研究了電力系統區域模型簡化（包括線性模型和非線性模型簡化問題）和相應的區域控制器設計問題。主要工作有：（1）在包含非線性控制器的複合元件模型簡化方面，所提出的複合元件模型簡化方法可以在保證元件“微分-代數子系統”性質和保留隱動態的前提下，降低對象階數、減少非線性複雜性，從而可為區域控制器設計提供適合的模型。（2）基於所得到的元件簡化模型，建立區域子系統的結構化模型，並詳細分析其結構特徵。（3）在電力系統線性模型簡化及其控制方面，所提出的區域子系統模型簡化方法更符合大電網分區域這一特徵。所得到的區域子系統簡化模型，一方面可以套用於電力系統仿真和穩定性分析，節約計算機仿真時間和物理記憶體；另一方面可用於區域控制器設計，降低控制器設計難度。在國家自然科學基金（60974036）資助下，課題組已在國內外核心期刊、會議上發表論文28篇（其中SCI檢索5篇，EI檢索23篇），獲得國家發明專利授權1項，申請國家發明專利1項。整體上，本項研究工作有助於進一步揭示電力系統元件、區域的非線性、微分-代數子系統等特徵，推動該領域的理論研究進展；同時也可為新一代電網控制系統的研發提供基礎。目前，課題組此領域的研究工作已經得到了國家電網公司2012年重大專項“大電網最佳化協調控制技術研究”的資助，有望通過進一步的研究最終推動此領域的工程套用水平。
