1、通过两种不同的电力系统方式进行讨论。单区域的负荷频率控制设有孤立电力系统，该系统的容量足够大，能实现发电负荷的就地平衡。图单区域负荷频率控制根据前章对电力系统负荷频率的数学建模，此时相当于系统中只有个域，由，其中，，，，，，而在此式中的值可根据以下式求出。域的母线相角偏离量域频率偏离量域发电机组的输出功率量域的负荷扰动域系统模型时间常量域系统增益域与域间联络线的同步系数域与域间联络线上交换功率的偏离量，与,两区域母线相角偏离量之差成正比。把式中的代入。为方便分析，我们将上述状态方程离散化，并定义以下评价函数其中是非负的常量。是发电机组输出功率。

2、偏离量之差成正比。在负荷频率控制中，的值越少越好。同理根据不同的需要,分配不同的权值，最后计算出来的被控量是发电机组的最优化运行，所要购的发电量为最优。.最优化的求解由于制定的目标函数是个非线性函数，所以在本文中涉及的最优解的问题是非线性规问题。非线性规划问题的求解方法.罚函数法基本思想是通过构造罚函数把约束问题转化为系列无约束最优化问题.这种方法称为序列无约束最小化方法,简称。另处也可以利用优化工具箱解约束最优化非线性规划问题。.本章小结本章首先介绍了自发动发电控制，结合电力系统的状态方程和最优控制的策略，由于电力系统是复杂的非线系统，在运行中负荷的扰动是随机，在此控制策略下，最优解的求解是关键，而且其求解过程涉及的运算量大，为能迅速达到控制目的，应配备高性能的计算机及数学运算软件，能够对系统进行。

3、滨王新生现代控制理论基础哈尔滨工业大学出版社.，,,.,不同，可得三种基本的控制策略，即“恒定频率控制”“联络线和频率偏差控制”，二几十”和恒定净交换功率控制”，或简写为，凡”。般地，根据各种控制策略的特点，比较适合于孤立电力系统或者互联电网的中心控制系统。适合于互联电力系统中小区域子电力系统，但在区外扰动情况下，难于对系统频率恢复起到贡献作用。在适当的参数设置前提下，控制方式可以做到控制只负责本区内的负荷扰动控制，实现发电负荷的就地平衡。而对于区外负荷扰动，则不予控制，减少了机组的反复调整。这有利于体现公平公正的调频原则，适合于互联区域系统中容量相当的子控制区域。据上述三种基本控制策略的特点，并综合考察互联区域电网有功功率控制的目标资源的获取方式资源的调用方式以及控制性能的评价方式等四种不同的因素，进步考虑到电网运行的可行性，本文。

4、制器，而机组控制器的作用为串级系统的内回路控制器，各内回路控制器与机组对象起构成主控制器的执行机构。由于火电机组锅炉的惯性和迟延，使各火电厂在实现时表现为惯性特性，出现与主控制回路频率调节快速性要求的矛盾。调节控制的是靠次调频不能将频率偏移调节到允许的范围之内的般在到之间变化幅度比较大的脉动负荷分量，脉动负荷分量引起的频率偏移较大。随电力系统自动化在近年来发展很快，我国目前正实施厂网分离，作为连接厂网的技术纽带，可靠的厂网相互协作对电网的稳定发展和电厂的高效运转都将起到十分积极的作用。图组成示意图.最优化控制策略的应用根据控制基本目标变量主要包括频率偏差和联络线功率偏差其中,是非负的常量。由于这里只考虑两区域，所以取。上述评价函数中，重视的指标是联络线功率的影响，因为域与域间联络线上交换功率的偏离量，与,两区域母线相角。

5、。为此，我向热心帮助过我的所有老师和同学表示由衷的感谢！同时，通过这篇论文，谨向我的父母表示最深最真的感谢，感谢他们为我所做的切，是他们的无私的奉献和鼓励使我能够获得今天的成绩。最后，感谢所有在学习期间给予我帮助和支持的师长和朋友。参考文献何仰赞温增银电力系统分析下册第三版华中科技大学出版社.李正大区域互联电网自动发电控制控制策略研究四川大学硕士学位论文.胡寿松王执铨胡维礼最优控制理论与系统科学出版社.赵庆波曾鸣刘敏林海英电力市场中的负荷频率控制方案研究中国电机工程学报.赵彤自动发电控制策略及机组出力优化最优解的研究南京理工大学硕士论文.李明林静怀张永树魏守平胡斌奇基于的互联电网负荷频率控制建模仿真研究西北电力技术.张建武刘向杰黄宏清电力市场环境下的新型负荷频率控制方法电网技术.孙葆琪先进控制技术的几种控制策略河南科技工业技术.曲延。

6、量，为系统的被控制量，设，为电力系统的实时频率。根据，我国电力系统的额定频率为，电力系统正常频率允许偏差为.该标准适用于电力系统，但不适用于电气设备中的频率允许偏差，系统容量较小时可放宽到.。在这里，取.。另外发电机的功率是有限制的，过大或过小的运行对电机都会产生不良的影响。根据本文的数学模型，.且.，所以该负荷频率的最优控制为有约束的最优控制。在初始时刻，域的母线相角偏离量，频率偏离量都是己知的。现在确定性能指标函数，。其中，为加权数，的值可根据不同的情况设置不同。由式子可知，该目标函数既考虑了机组电力成本，又考滤了电能的质量。因为当越大时，发电机组的出力变大，对于火电厂而言，意味着所耗的煤量增多，电力成本增加。电力系统的频率是有严格要求的，频率的过大过小都会使电气设备的运行的不正常，尤其是。

7、时控制，使得发电机组及时按照实际负荷发电，达到最优目的。结论传统的电力系统运营体系是由发输配电以及辅助服务统管理构成的垂直体的管制体系。所有发电方均被强制要求义务提供定容量的备用服务。在“厂网分开”的电力体制改革下，不仅电力能量市场化了，而且包括备用服务在内的各种辅助服务也可以通过市场机制实现，传统的强制发电商义务提供辅助服务的做法也逐渐被剔除。故互联电网运行模式及控制技术也必然作出相应的调整。在电力市场以及电网互联及其规模拓展的条件下，如何设计控制策略才能使其与能量市场完整配合互联电网采用何种运行模式及控制技术才能适应电网实际需求，使系统运行达到更高的控制性能采用何种性能评价标准才能对电网运行控制性能作出合理正确的评价，并引导电网运行向着有利于促进系统整体运营水平不断提高的方向发展等等是鱼需解决的问题。区域电网市场化是国家电网市场。

8、般情况下，备用容量的分布较为均匀在系统发生大的扰动时，可以动用全区域的可用资源进行调节，系统抗扰动能力提高，系统频率恢复快扰动后资源调用所产生的潮流分布也相对均匀，较有利于系统安全。其不利之处同模式所述。另外，从获取备用的成本费角度来说，分子区域获取备用的方式恒不小于互联区域集中获取备用的方式，因而后者的经济性高于前者。为方便分析，多区域的负荷频率控制的数学模型在这里只选取个子域组成个大系统。该系统的数学模型如下图。图负荷频率控制两区域采用集中控制方式，中心控制器的控制策略为最优控制。被控系统为,的缩写，表示受约束条件的限制称为目标函数，称为等式约束，称为不等式约束。的取值范围叫作问题的可行域，其中的叫作可行解。如果并且称作全局最优解，如果在包含的适当邻域内，成立，称为局部最优解。求解最优化问题就是要求目标函数在约束条。

9、的种模式，研究适合区域电力市场的运行模式，特别是在区域电力市场条件下，探求是否存在进步优化资源配置和改善系统控制性能的可能性，对于区域电力市场的建立及其成功经济运行极为重要。本文通过分析最优控制策略，结合电力系统的特殊运行特点，由此而制定的控制方式符合电力市场的发展，相信在不久的将来，负荷频率的最优控制将越来越得到重视。致谢在论文即将完成之际，我深深地感谢我的导师孔莲芳老师在学术上给予我的悉心指导,在此，谨向培养帮助和关怀我的导师致以由衷的敬意和诚挚的谢意。在设计和写论文的过程中，直得到导师的亲切关怀和悉心指导。孔老师以其渊博的学识严谨的治学态度事实求实的工作作风和忘我的工作态度给我留下了深刻的印象。每次我的论文出现问题，孔老师都会给我极有价值的意见和帮助。在论文工作即将完成之际，回顾大学四年的学习经历,面对现在收获，我感到无比的欣。

10、了电能的质量。多区域的负荷频率控制大型电力系统的供电地区幅员宽广，电源和负荷的分布情况比较复杂，频率调整难免引起网络中潮流的重新分布。如果把整个电力系统看作是由若干个分系统通过联络线连接而成的互联系统，那么在调整频率时，还必须注意联络线交换功率的问题。随着我国众多省网的互联，区域大电网己成为种趋势。在负荷频率控制方面，些容量不足的地方可从其它地域电网得到补充。在这种模式下，网调统计算和有功备用需求总量，并根据统规则如负荷比例分配给各子区域进行获取。再由子区域对所辖机组进行备用配置，不足部分可由子区域通过市场交易获取。在实时运行中，全网仍然采用控制方式，由网调统计算全网的，并直接控制机组的有功出力。采用对全网的频率控制质量进行评价，并由网调根据电厂性能标准对发电机组进行评价。这种方式的个优点是，由于有功功率控制资源由子区域分散获取，因。

11、下的极小点，即求出全局最优解。根据变量可分为变量取连续实数的连续最优化问题以及取整数或者类似，离散值的离散最优化问题。后者多用组合性质来表达，亦称为组合优化问题。连续最优化问题分为和，.，都是线性函数，则称为线性规划问题若和，.，至少有个非线性函数，就就称为非线性规划问题，并且如果还具有特殊形式则称此类问题为非线性最小二乘问题。根据约束条件，若，也就是不存在约束，则问题就化为古典的求函数极值的问题，我们称之为无约束优化问题若，即有等式和或不等式约束存在，则称为约束最优化问题。通常所说的约束最优化问题均指非线性规划问题。.求解最优化问题的常用方法对不同类型的问题有不同的求解方法，解线性规划问题的单纯形法整数规划的分枝定界法和枚举法，解非线性问题的牛顿法共轭梯度法拟牛顿法非二次模型最优化方法罚函数法可行方向法信赖域法等。。

12、动机的运转。对电力系统来说，为零时标准的。在文中，更注重频率的畸变，所以取.，.。假设开始时电力系统处于稳定状态，系统的频率为标准的。在时刻，有的负荷扰动，根据电力系统的次调频，频率发生变化，由于次调频是有差调频，当负荷扰动过大时，次调频后的频率偏移过大时，要进行电力系统的二次调频，此时启动系统。根据数学模型，出现频率偏差后，发电机组输出增加。此时通过计算机对状态方程的求解，求出目标函数的最小值，然后根据计算出的结果，调节机组控制器，使系统按照计划运行。此时的对应的和是发电机组的最优化运行。系统发生大功率扰动而使系统频率偏离额定值时，自动地调整指定发电机的有功出力整定值，改变系统有功出力，实现系统有功功率平衡，维持电力系统频率偏差允许范围内，这就是单区域的负荷频率控制。该运行方式既满足了经济利益，也确保。

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