區(qū)域電網(wǎng)非線性電壓預(yù)測控制算法研究.pdf

1、在電力系統(tǒng)步入大電網(wǎng)、超高壓、重負(fù)荷、遠(yuǎn)距離輸電時代之后，電壓穩(wěn)定問題已成為影響電力系統(tǒng)安全的核心問題之一。傳統(tǒng)電壓控制大多以局部信息來控制分散于系統(tǒng)內(nèi)的無功設(shè)備和相關(guān)控制器，這樣只能保證局部穩(wěn)定；或者依靠潮流計(jì)算設(shè)定系統(tǒng)中樞節(jié)點(diǎn)參考電壓，不能考慮系統(tǒng)動態(tài)行為和狀態(tài)約束。本文考慮系統(tǒng)非線性動態(tài)模型，將分層控制思想與模型預(yù)測控制技術(shù)相結(jié)合應(yīng)用到區(qū)域電網(wǎng)電壓控制中，可以保證系統(tǒng)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(wǎng)

2、非線性電壓預(yù)測控制方法。層次分為低層和預(yù)測控制層。其中，預(yù)測控制層以系統(tǒng)動態(tài)模型和各種約束為優(yōu)化問題，優(yōu)化計(jì)算低層各節(jié)點(diǎn)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(tǒng)各主要設(shè)備原有的控制器，如發(fā)電機(jī)勵磁控制器、變電站的電壓/無功控制器等，并將預(yù)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(tǒng)，并在此基礎(chǔ)上編程加入有載調(diào)壓變壓器、

3、可投切電容器和指數(shù)恢復(fù)型負(fù)荷模型完善系統(tǒng)，利用仿真算例驗(yàn)證加入模型的正確性；然后，闡述了預(yù)測控制層發(fā)電機(jī)模型、負(fù)荷模型和聯(lián)網(wǎng)方法，建立了預(yù)測控制層非線性電壓預(yù)測模型；之后，以系統(tǒng)狀態(tài)量、控制量的最小二乘殘差向量為優(yōu)化目標(biāo)，以非線性系統(tǒng)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(tǒng)電壓p步預(yù)測控制的滾動優(yōu)化問題；最后，采用跟蹤軌跡內(nèi)點(diǎn)法求解上述優(yōu)化問題，得到最優(yōu)解后驗(yàn)證是否滿足下發(fā)間隔和誤差帶寬，決定是否將