摘要
负荷频率控制（LFC）对于维持现代电力系统的频率稳定性和可靠运行至关重要，尤其是在可再生能源渗透率不断提高的背景下，系统惯量降低和随机功率波动对传统控制策略构成了重大挑战。本研究在MATLAB/Simulink中建立了单区域LFC模型。该研究对传统线性控制器——即比例积分（PI）控制器和比例积分微分（PID）控制器——以及高级控制策略进行了对比评估，后者包括模糊逻辑控制（FLC）、分数阶比例积分微分（FOPID）控制和自适应神经模糊推理系统（ANFIS）。各控制器在多种扰动条件下进行评估，包括阶跃负荷变化、可再生能源功率波动、随机负荷变化、测量噪声和故障事件。其性能采用峰值频率偏差、频率偏差、均方根误差和时间加权绝对误差积分进行评估。对比分析表明，与传统PI和PID控制器相比，高级控制器通常能提供更优的频率调节和扰动抑制能力。在所研究的方法中，ANFIS在所考虑的扰动场景下展现出最强的综合性能，而FOPID和模糊逻辑控制在特定运行条件下也表现出更优的动态响应。这些结果表明，高级控制策略能够增强所研究可再生能源并网电力系统的阻尼特性、鲁棒性和频率调节能力，并突显了智能控制技术在不稳定和不确定条件下运行的电力系统中的应用潜力。
