郭为民, 韩学山, 魏 强, 唐耀华, 郭谋发, 杨 明

(1. 国网河南省电力公司电力科学研究院, 河南省郑州市 450052; 2. 电网智能化调度与控制教育部重点实验室(山东大学), 山东省济南市 250061; 3. 全球能源互联网(山东)协同创新中心, 山东省济南市 250061; 4. 福州大学电气工程与自动化学院, 福建省福州市 350108)

0 引言

电力系统一直采用分散的一次调频和集中的自动发电控制(AGC),包括二次频率恢复和联络线控制等结合的方式进行发电有功功率的控制[1-3],在风光等可再生能源发电接入后,也继续沿用这一模式[4-9]。然而,随着电网规模越来越大,这一模式可能遇到新的问题。例如,文献[10]指出,实际系统中发生过多次一次调频过程不稳定导致的超低频频率振荡事件,在机理和表现上与传统的低频振荡存在显著区别。文献[11]研究表明,AGC根据区域控制偏差(ACE)实施的联络线调整可能在联络线上带来110 s周期的功率波动。文献[12]则指出,AGC调节过程中存在发电机变化率约束、时延等约束条件,使得基于线性模型的AGC控制策略不能反映真实电力系统的频率调节特性。此外,分布式发电接入比例的不断提高,会造成电网各处频率波动和频率差异越发显著,也迫切需要新的机制来解决这一问题。近年来,人们意识到,分布(而非集中)的二次频率恢复不仅可以减少调度中心和众多分布式发电间的通信负担,还可以更快地恢复频率/平息联络线振荡,所以对大电网可能更为适用。相应的出现了多种分布式的二次频率恢复策略,例如:文献[13]提出了一种分布式的鲁棒控制来恢复频率,文献[14]给出了一种两层的分布式AGC框架,文献[15]则使用分布的模型预测控制。……