模塊化控制器設計策略使升級電網更加容易

東京工業大學(Tokyo Tech)的科學家們開發了一種新穎的方法，用于大規模網絡系統的控制器模塊化設計。他們的策略提供了一種完全分散的方法來設計更大整體子系統的控制器，可以很容易地應用于電網中，從而大大簡化了依次升級各個細分的任務，同時確保了穩定性和性能。

大型動態網絡系統(例如國家電網)的控制是一個極具挑戰性的話題。在這種情況下，“控制”大致意味著監視相關的輸出變量，以確保系統穩定且在安全范圍內運行。在處理復雜的聯網系統時，與控制器的設計和實現有關的困難和必要的考慮因素通常會飛速上升，并且不斷進行理論研究以尋找新的控制器設計方法。

大型網絡系統中出現的一個常見問題是它們是集成的。因此，當開發人員更改或升級一個子系統時，除非對所有子系統采取必要的預防措施，否則他們的“本地”操作會對網絡的其余部分產生無法預料的后果。即使是由本地臨時故障引起的遠程網絡干擾(例如電源子系統中線路的意外接地)也可能使其他子系統無法使用。因此，在沒有必要對所有其他子系統進行更改的情況下，可能無法對一個子系統進行更改。

但是，正如日本東京工業大學的科學家最近的一項研究所證明的那樣，存在一種可以避免此類問題的設計范例：模塊化。該術語意味著在“模塊”中工作，主系統的各個細分可以獨立地進行分離，更改和重組，理想情況下不會互相影響。但是，正如他們在IEEE Transactions on Automatic Control上發表的文章中所解釋的那樣，通過模塊的相關控制器來實現模塊之間的這種獨立性并不是一件容易的事。

在他們的研究中，科學家開發了一種新穎的方法，用于線性大規模網絡系統中子系統控制器的模塊化設計，與現有方法相比具有許多優勢。在他們的方法中，子系統的每個開發人員都可以獨立設計和實現其控制器，作為對現有系統的補充。為此，他們只需要了解其子系統。基于這樣的考慮而設計的分散控制器被稱為改造控制器。