核心提示：　　我國(guó)電力系統(tǒng)己進(jìn)入大機(jī)組大系統(tǒng)、超高壓、跨區(qū)域聯(lián)網(wǎng)的新階段超大規(guī)模電力網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)對(duì)全網(wǎng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度和緊急備用等方面十分有利，但同時(shí)也帶來了一系列新的不利因素。在電力系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)成為發(fā)展主流的情況下，如何確

　　我國(guó)電力系統(tǒng)己進(jìn)入大機(jī)組大系統(tǒng)、超高壓、跨區(qū)域聯(lián)網(wǎng)的新階段超大規(guī)模電力網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)對(duì)全網(wǎng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度和緊急備用等方面十分有利，但同時(shí)也帶來了一系列新的不利因素。在電力系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)成為發(fā)展主流的情況下，如何確保電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定和高效運(yùn)行，如何保證充足、可靠、優(yōu)質(zhì)和經(jīng)濟(jì)的電能，己經(jīng)成為電力系統(tǒng)控制領(lǐng)域中的前沿課題雖然，新的控制理論和調(diào)度策略被引入電力系統(tǒng)之后，確實(shí)取得了一些卓有成效的研究成果。但是，從近年來各國(guó)發(fā)生的大停電事故來看，現(xiàn)在的電力系統(tǒng)仍比較脆弱混雜電力系統(tǒng)的緊急控制就是在電力系統(tǒng)受到大擾動(dòng)，系統(tǒng)頻率和電壓較大地偏離額定值甚至超出允許范圍，從而出現(xiàn)系統(tǒng)穩(wěn)定危機(jī)時(shí)，為保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行和持續(xù)供電所進(jìn)行的一系列校正控制。其措施可以施于電源側(cè)（如切機(jī)、快關(guān)等）負(fù)荷側(cè)（如切負(fù)荷）或電網(wǎng)（如串補(bǔ)投切）緊急控制的目的是以最小的代價(jià)，迅速抑制事故及異常行為狀態(tài)的發(fā)展和擴(kuò)大，盡量縮短故障持續(xù)時(shí)間，減少事故對(duì)電力系統(tǒng)非故障部分的影響，使電力系統(tǒng)盡量維持在一個(gè)安全合理的運(yùn)行水平。

　　然而，電力系統(tǒng)本質(zhì)上是非純一的，除了表現(xiàn)出高維數(shù)、強(qiáng)非線性、多分布參數(shù)和干擾的隨機(jī)性等特征之外，最重要的性質(zhì)就是其發(fā)電過程的動(dòng)態(tài)連續(xù)性、輸配電系統(tǒng)的代數(shù)邏輯約束，以及包含或受離散事件驅(qū)動(dòng)的多目標(biāo)優(yōu)化控制這些都使得電力系統(tǒng)的緊急控制問題必然具有混雜控制系統(tǒng)所共有的特征本文基于微分Petri網(wǎng)這種對(duì)混雜控制系統(tǒng)建模和分析的有效工具，建立了混雜電力系統(tǒng)頻率緊急控制的模型，并給出了仿真控制。

　　1賦時(shí)微分Petr 1.1賦時(shí)微分Petri網(wǎng)的定義普通的Petri網(wǎng)在對(duì)離散事件動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的描述和分析方面具有獨(dú)到的優(yōu)勢(shì)，但是對(duì)在實(shí)際工程實(shí)踐中大量存在的連續(xù)變量動(dòng)態(tài)系統(tǒng)卻無能為力一個(gè)混雜控制系統(tǒng)是由事件驅(qū)動(dòng)的離散操作機(jī)構(gòu)、連續(xù)變量受控過程和介于這二者之間的轉(zhuǎn)換接口等3個(gè)部分有機(jī)組成的一個(gè)統(tǒng)一體，其開環(huán)模型可用一個(gè)九元組表示，即：而決定該混雜控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)行為的運(yùn)動(dòng)方程為：；0，TsGR+為給定的采樣（保持）時(shí)間周期；k=int（t/Ts）；由連續(xù)變量受控過程到離散事件操作機(jī)構(gòu)的事件生成耦合量V將以Ts為周期進(jìn)行采樣，由離散事件操作機(jī)構(gòu)到連續(xù)變量受控過程的“內(nèi)控律”所形成的支配耦合量T（k）的保持時(shí)間也應(yīng)為Ts；intC）為取整函數(shù)2.2混雜電力系統(tǒng)頻率緊急控制的建模要素分析f.運(yùn)動(dòng)方程：X推出：la<）當(dāng)：系統(tǒng)的頻率下降時(shí)系統(tǒng)中的旋轉(zhuǎn)備用機(jī)MshingHouse.Allrightsresd.頻率，令A(yù)/=fa，則可以歸納出頻率緊急控制問題的混雜模型要素如下：義如下。S1：正常運(yùn)行狀態(tài)（|/|<.1Hz），系統(tǒng)頻率運(yùn)行在允許的偏差之內(nèi)，不需要采取任何緊急控制手段；K警戒運(yùn)行狀態(tài)（0.系統(tǒng)頻率偏差超出額定的范圍，應(yīng)當(dāng)立即利用所有的旋轉(zhuǎn)備用，同時(shí)使正在進(jìn)行調(diào)相運(yùn)行和抽水蓄能運(yùn)行的水力發(fā)電機(jī)組改為發(fā)電運(yùn)行，并使其盡快滿發(fā)；S3：緊急運(yùn)行狀態(tài)（0.啟動(dòng)快啟（quick-start）機(jī)組，并為切負(fù)荷做好準(zhǔn)備；m極端緊急運(yùn)行狀態(tài)（A/> 0.8Hz），低頻自動(dòng)減負(fù)荷裝置動(dòng)作，切除負(fù)荷（采取多級(jí)切除，級(jí)差取0.2Hz~0.3Hz）；s5：恢復(fù)運(yùn)行狀態(tài)（A/> 1.2Hz），根據(jù)實(shí)際情況將系統(tǒng)解列，盡量保證解列后系統(tǒng)的運(yùn)行。

　　可控事件：2c= =使旋轉(zhuǎn)備用滿發(fā)，使調(diào)相運(yùn)行和抽水蓄能運(yùn)行的水力發(fā)電機(jī)組改為發(fā)電運(yùn)行，啟動(dòng)快啟機(jī)組，切負(fù)荷，解列不可控事件：2u==；連續(xù)部分輸入：u=：采用MATLAB軟件對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真的結(jié)果如所示從仿真結(jié)果可以看出，在系統(tǒng)分別過負(fù)荷5%，65%，10%的情況下，采用本文所提出的控制方法可看出，系統(tǒng)在有功功率缺額為10%情況下，采用本文提出的根據(jù)頻率下降率提前切負(fù)荷的方法，在故障發(fā)生4s左右切除了一部分負(fù)荷，加快了系統(tǒng)頻率的恢復(fù)過程。

　　4結(jié)語(yǔ)文中提出的微分Pet網(wǎng)模型，由于能同時(shí)處理連續(xù)變量動(dòng)態(tài)系統(tǒng)和離散事件動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的演化過程，使得對(duì)混雜電力系統(tǒng)頻率緊急控制的優(yōu)化策略能夠從全局出發(fā)，從而取得更好的控制效果然而，由于現(xiàn)代大規(guī)模電力系統(tǒng)本身所具有的混雜性，用微分Pet網(wǎng)所建的模型在系統(tǒng)規(guī)模很大時(shí)，將出現(xiàn)“狀態(tài)維數(shù)爆炸”的問題這就需要對(duì)Pet網(wǎng)做進(jìn)一步改進(jìn)，以完善其表達(dá)和解算能力。這些問題將是我們今后的研究重點(diǎn)