25、考虑需求响应计划的微电网频率控制多级PD - (1 + PI)控制器设计

考虑需求响应计划的微电网频率控制多级PD - (1 + PI)控制器设计

1. 引言

在21世纪，尽管电力已经非常普及，但仍有一些地区无法获得电力供应。微电网（MG）因其能够独立运行和孤岛模式运行的特点，成为满足地理偏远地区或使用公用电网供电不经济、不可靠地区消费者电力需求的合适解决方案。此外，本地小规模供电可以改善电压骤降问题，减少能量损失和电力传输问题。

传统发电单元虽然满足了大部分电力需求，但对环境不友好，例如热力发电单元会大量排放二氧化碳，核电站存在放射性物质，这些都会造成重大环境问题。而可再生能源（RES）具有环境友好和可用性高的特点，使得它们在微电网中得到了广泛应用，使微电网成为解决环境问题和减少对化石燃料依赖的清洁选择。

然而，微电网也存在一些缺点。可再生能源具有间歇性和不确定性，可能导致发电与用电不匹配，最终导致微电网停电。在非孤岛微电网中，电网连接可以保证系统稳定性，但在孤岛微电网中，负载、风速或太阳辐射的突然变化会导致系统频率和输出功率波动，最终导致系统不稳定。因此，为微电网的负载频率控制（LFC）任务设计和使用强大的智能控制器是必要的。

微电网及其LFC方法已经有了各种研究。传统的比例积分微分（PID）控制器在微电网频率控制中应用广泛，但传统控制器中的积分环节在暂态期间会对系统性能产生负面影响。为了解决这个问题，可以使用级联控制器，它通常由两个或更多不同阶段组成，以克服单级控制器的障碍。

电力需求不断增长，但一些技术、经济和环境问题限制了公用事业公司扩大发电能力。这促使从“负荷跟踪”模式向“发电跟踪”模式转变，推动了智能电网和微电网的发展。需求响应（DRP）是发电跟踪模式下的一个概念，每个DRP主要由控制器部分和电器部