负荷频率控制系统的线性自抗扰控制

摘要

本文研究负荷频率控制系统的线性自抗扰控制(linear active disturbance rejection,LADRC)方法.考虑负荷频率控制系统的模型及结构,本文首先通过一仿真例子分析了二阶和三阶LADRC在单区域电力系统的控制性能,指出二阶LADRC在负荷频率控制中的限制.随后本文针对负荷频率控制中存在的发电速率约束(generation rate constraint,GRC)这一实际问题,提出一种anti-GRC补偿方案.该方案将汽轮机理论输出与实际输出误差作为扰动输入,利用扩张状态观测器进行估计,从而使LADRC能够快速补偿该误差,达到抗积分饱和的作用.最后,本文将LADRC设计方法推广到具有再热汽轮机和水轮机系统以及多区域电力系统.仿真表明LADRC是一种独立于模型的普适性控制结构,所需整定参数少,能够取得比PID控制更好的抗干扰性能,可以应用到负荷频率控制系统中.