2、电力系统稳定性、保护与恢复的研究进展

电力系统稳定性、保护与恢复的研究进展

1. 电力系统稳定性评估

当复杂的电力系统遭受外部干扰时，可能会偏离其稳定状态。不过，只要系统状态仍处于吸引域（ROA）内，系统最终会回到运行平衡点。因此，ROA 可用于评估不确定情况下动态电力系统的稳定性。

有研究通过利用控制理论中的逆 Lyapunov 定理，提出了一种高斯过程（GP）方法来学习未知的 Lyapunov 函数，以构建 ROA，这样就无需解析的 Lyapunov 函数。还有研究开发了一种使用窗口化 GP 的在线方法，用于评估电网小信号稳定性。

2. 电力系统保护

分布式优化方法在电力系统保护中得到了有效应用，每个母线可视为一个代理，代理之间相互通信形成多代理网络。分布式优化算法可控制每个代理，以提高复杂系统（如能源系统、基础设施、经济系统、生态系统等）抵御破坏性干扰或恶意攻击的整体性能。

在电力系统中，分布式优化算法可解决最优潮流（OPF）、电压/频率优化和干扰抑制等问题。由于网络分区的实际需求，交替方向乘子法（ADMM）被用于解决 OPF 问题，以下是一些具体应用：
- OPF 问题求解 ：
- 提出了一种完全分布式且鲁棒的算法，通过将电网划分为子网并在相邻子网间通信来解决 OPF 问题。
- 将 ADMM 与模型预测控制（MPC）相结合，开发了一种分布式 MPC 方法，用于在可再生能源减少的情况下协调需求响应和交流 OPF。
- 设计了一种两级分布式算法来处理 OPF 问题，相较于现有的 ADMM 变体，具有收敛性、可扩展性和鲁棒性等优点。
- 电压和频率控制