22、电力系统中的模糊逻辑控制与无功功率补偿

电力系统中的模糊逻辑控制与无功功率补偿

1. 双区域AGC系统中的模糊逻辑控制

在双区域自动发电控制（AGC）电力系统中，一个区域的需求功率变化会影响两个区域的频率。但需求功率发生变化的区域，其频率受到的影响更快、变化更大。例如，若区域1的需求功率发生变化，其角速度会比区域2更早减慢。这会导致区域1的原动机更快做出反应，试图产生更多机械功率以满足需求变化，而区域2的原动机则稍后才开始动作。这种延迟会使两个电厂输送过多的额外机械功率，导致频率出现大幅振荡。

为了改善基于模糊逻辑控制器（FLC）的双区域AGC系统性能，可以设计一个模糊决策单元（FDU）。FDU的工作流程如下：
1. 比较区域1和区域2的角速度。
2. 根据比较结果，向两个区域的FLC发送额外的控制信号。
- 如果区域1因需求功率增加导致速度下降更大，则向区域1发送更大的额外控制信号，使其产生比区域2更多的机械功率；向区域2发送较小的额外信号。
- 这两个额外控制信号还受两个区域角速度值的影响。如果两个区域的频率变化都很小，那么这两个额外控制信号的系数也会很小。

以下是FDU在系统中工作的mermaid流程图：

graph LR
    A[比较区域1和区域2角速度] --> B{区域1速度下降大?}
    B -- 是 --> C[向区域1发大额外信号]
    B -- 否 --> D[向区域1发小额外信号]
    C --> E[区域1产生更多机械功率]
    D --> F[区域2产生较少机械功率]

2. 交流系统