Распределенное автоматическое регулирование частоты и мощности с оптимизацией в энергосистемах

Distributed Automatic Load Frequency Control With Optimality in Power Systems

С увеличением доли возобновляемых источников энергии энергосистемы сталкиваются с новыми проблемами в поддержании баланса мощности и номинальной частоты. В этой статье изучается регулирование частоты на стороне нагрузки для решения этих проблем. В частности, предлагается алгоритм полностью распределенного автоматического регулирования нагрузки (ALC), которому необходимы только локальные измерения и локальная связь. Доказано, что алгоритм регулирования нагрузки в глобальном масштабе сходится к оптимальной рабочей точке, которая минимизирует неблагоприятное влияние пользователей, восстанавливает номинальную частоту и регламентированные потоки электроэнергии в межсистемных линиях связи, а также соблюдает пределы допустимой нагрузки и ограничения по нагреву линий электропередачи. Кроме того, доказана глобальная экспоненциальная сходимость приведенного алгоритма ALC без учета ограничений пропускной способности, которая используется для изучения динамических характеристик отслеживания и устойчивости алгоритма. Наконец, эффективность, оптимальность и надежность предложенного алгоритма ALC продемонстрированы с помощью численного моделирования.