负荷频率控制(LFC)是电力系统中最重要的调节手段之一,它能实现电力系统发电功率和负荷功率之间的平衡。LFC的主要目标是使系统的频率偏差保持在零稳态误差内,并且能良好跟踪电力系统的负荷需求。随着电力系统日趋庞大,单一区域系统逐步和相邻区域系统实现联网运行。分布式模型预测控制是一种适用于大型互联电力系统负荷频率控制的算法。本文围绕着该算法在LFC系统中的应用展开深入研究。在该算法中,整个电力系统将被分为若干个子系统,每个子系统都具有独立的控制器。该算法既能减少运算负担,又能满足系统的整体目标性能要求。在实际互联电力系统中,调速器阀门位置限制和发电机变化率约束(GRC)的存在,对LFC系统的控制策略来说具有很大的挑战性。它们会对系统的动态性能造成显著影响,并导致系统超调过大且调节时间过长。于是,本文将基于T-S模糊建模的分布式模型预测控制算法应用于四区域水电-火电互联电力系统当中,以解决阀门位置限制和GRC造成的非线性问题。针对电力系统的参数变化所造成系统的不确定性,本文则采用鲁棒分布式模型预测控制算法对系统进行控制。系统的优化问题可以转为利用线性矩阵不等式(LMI)对系统目标进行预测优化。这一算法满足了系统鲁棒性的要求。仿真结果表明,本文提出的两种控制算法都具有很好的动态特性。