9、基于对立算术优化算法的解控电力系统负荷频率控制

基于对立算术优化算法的解控电力系统负荷频率控制

1. 引言

多区域电力系统的高效运行要求总发电量必须与负荷的总电力需求加上输电损耗相等。随着技术的不断进步，电力系统变得更加复杂和相互依赖。互联电力系统的运行方式也在不断演变，这可能导致相互依赖的电力系统两个区域之间的额定频率和电能交换发生变化。在多区域电力系统中，频率的大幅波动以及电力的交换可能会损坏设备，导致设备不稳定，缩短设备寿命，最终导致故障。

为了解决这一挑战，本文提出了一种针对双区域电力系统的负荷频率控制（LFC）方法。LFC 对于实现更好的控制，减少系统频率变化和不同控制区域之间联络线功率交换的偏差非常重要。尽管已经建立了用于负荷频率管理的线性化框架，但在实际的互联电力系统中，非线性问题仍然存在，需要进一步处理。在不同的负载情况和系统非线性条件下，本文提出了一种双区域互联混合系统作为探索性结构。

在当今的解控电力环境中，传统的电力结构正在升级，并与传统的 LFC 策略相协调。本文提出了一种名为对立算术优化算法（OAOA）的新型元启发式方法，该算法基于算术运算符的分布特性。由于该算法具有无梯度方法和高局部最优预防能力，因此它克服了传统的优化算法。为了证明其优势，将该算法与传统的元启发式方法进行了比较。

本文的具体研究工作如下：
1. 提出了一种具有热约束和非线性效应的双区域解控电力结构。
2. 为二次 LFC 提出了一种 2DOF - PI - FOPDN 控制器。
3. 推荐使用对立算术优化算法（OAOA）来获得二次控制器的最佳增益约束。
4. 将 2DOF - PI - FOPDN 方法的性能特征与不同的控制器（如 PID、FOPID 和 PD(1 + PI