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2021-11-30 19:39:10

模块化控制器设计策略让电网升级更容易

导读 东京理工大学的科学家开发了一种新的方法,用于大规模网络系统中控制器的模块化设计。他们的策略提供了一种完全分散的方法来设计更大的整体

东京理工大学的科学家开发了一种新的方法,用于大规模网络系统中控制器的模块化设计。他们的策略提供了一种完全分散的方法来设计更大的整体子系统的控制器,可以很容易地应用到电网中,从而大大简化了依次升级每个细分的任务,保证了稳定性和性能。

大规模动态网络系统(如国家电网)的控制是一个具有挑战性的课题。在这种情况下,“控制”大致是指监控相关的输出变量,以确保系统稳定并在安全范围内运行。在处理复杂的网络化系统时,与控制器的设计和实现相关的困难和必要的考虑通常会迅速上升,并且不断进行理论研究以寻找新的控制器设计方法。

大规模网络系统中的一个常见问题是它们是集成的。因此,当开发人员更改或升级子系统时,除非对所有子系统采取必要的预防措施,否则它们的“本地”操作将对网络的其余部分产生不可预测的后果。即使是由本地临时故障(如电源子系统线路意外接地)引起的远程网络干扰,也可能使其他子系统无法使用。因此,如果没有必要对所有其他子系统进行更改,则可能无法对一个子系统进行更改。

然而,正如东京工业大学科学家最近的一项研究证明的那样,有一种设计范式可以避免这样的问题:模块化。这个术语意味着在“模块”中工作。主系统的每个细分都可以独立进行分离、变更和重组,理想情况下不会相互影响。然而,正如他们在《IEEE自动控制事务》上发表的文章中所解释的那样,通过模块的相关控制器来实现模块之间的这种独立性并不容易。

在他们的研究中,科学家开发了一种线性大规模网络系统中子系统控制器模块化设计的新方法,与现有方法相比具有许多优势。在他们的方法中,子系统的每个开发人员可以独立设计和实现其控制器,作为对现有系统的补充。为此,他们只需要知道他们的子系统。基于这种考虑而设计的分散控制器称为修正控制器。