電力系統(tǒng)控制的發(fā)展方向

電力系統(tǒng)控制的發(fā)展方向

0引言輸電系統(tǒng)負(fù)荷持續(xù)增長(zhǎng)，并且這種趨勢(shì)將朝著最大限度的利用輸電系統(tǒng)直至接近其熱容量的方向發(fā)展。在這種前提下，功率注入和輸電線路上潮流的協(xié)調(diào)實(shí)時(shí)控制將成為一個(gè)重要的課題。在保證日益增加的系統(tǒng)安全性和可靠性的同時(shí)，維持最小的運(yùn)行裕度或最大限度的利用現(xiàn)有輸電系統(tǒng)資源將高度依賴(lài)于傳統(tǒng)的以及新的控制設(shè)備

本文基于一系列假設(shè)研究了未來(lái)電力系統(tǒng)運(yùn)行和控制的狀況，并分析這一領(lǐng)域今后25年可能的發(fā)展方向。討論了與發(fā)展電力系統(tǒng)完全協(xié)調(diào)的、高帶寬的和魯棒性的控制所需的技術(shù)和要求相關(guān)的課題，提出了一些研究的方法論。接下去介紹了該研究的終極目標(biāo)，即用于有功和無(wú)功功率注入（并聯(lián)）和徑向（串聯(lián)）控制器協(xié)調(diào)的系統(tǒng)范圍的自動(dòng)電壓控制（SAVC）、系統(tǒng)范圍的自動(dòng)功率控制（SAPC）以及集成的系統(tǒng)范圍的自動(dòng)控制概念。

1理想的控制方案：集中控制

電力系統(tǒng)控制的理想方案是能夠即時(shí)計(jì)算最優(yōu)（在某一明確定義的意義上的）的運(yùn)行狀態(tài)并使用可用的控制維持系統(tǒng)在該運(yùn)行狀態(tài)下。這要求即時(shí)獲得系統(tǒng)拓?fù)湫畔⒑拖到y(tǒng)有功和無(wú)功負(fù)荷。在這里，即時(shí)或?qū)崟r(shí)是指快得足以提供所要求的帶寬。例如，為了提供一個(gè)100Hz的帶寬，必須在幾個(gè)毫秒內(nèi)獲得信息源的協(xié)調(diào)/控制計(jì)算周期。

最優(yōu)運(yùn)行狀態(tài)包括在為負(fù)荷供電時(shí)維持恒定的頻率，維持期望的電壓分布和線路潮流，遵守設(shè)備的物理極限，以及保持明確的安全范圍和經(jīng)濟(jì)準(zhǔn)則。當(dāng)然，不管有什么干擾，系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行是最重要的，且是首要的目標(biāo)。在本方案中，考慮一個(gè)基于模型的控制算法，例如，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生緊急情況時(shí)，能夠立即在中央位置監(jiān)測(cè)到或估計(jì)出系統(tǒng)拓?fù)涞淖兓?，并相?yīng)地更新系統(tǒng)模型。然后，立即規(guī)劃從系統(tǒng)初始狀態(tài)到最終運(yùn)行點(diǎn)的軌跡，應(yīng)考慮所有約束條件，根據(jù)需要重復(fù)進(jìn)行，并驅(qū)動(dòng)控制器跟蹤規(guī)劃的軌跡。這里，必須假定準(zhǔn)確的和有效的電力系統(tǒng)模型是存在的。圖1給出了這種基于模型的完全協(xié)調(diào)集中（使用同步測(cè)量或估計(jì)得到的全部狀態(tài)和參數(shù)信息）高帶寬控制方案。

要實(shí)現(xiàn)這個(gè)理想的方案，需要有復(fù)雜的、魯棒的、冗余的控制和具有足夠帶寬的通信系統(tǒng)。如果根據(jù)集中信號(hào)或信息的損失使控制設(shè)計(jì)得可以回復(fù)到一個(gè)降階的分散運(yùn)行模式，則不會(huì)由于該集中概念而損失可靠性。電力系統(tǒng)是大規(guī)模、多輸入/多輸出、地理范圍分布廣的非線性系統(tǒng)。因此，這種系統(tǒng)的控制也非常復(fù)雜。在許多別的大型動(dòng)態(tài)系統(tǒng)中，反饋要求的信號(hào)一般是當(dāng)?shù)乜捎玫模?jì)算出的激勵(lì)信號(hào)不需要經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離傳輸?shù)綀?zhí)行機(jī)構(gòu)。但在電力系統(tǒng)中，控制器在地理上分散在整個(gè)系統(tǒng)中，因此，（由于成本和復(fù)雜性的原因）禁止實(shí)行集中自適應(yīng)高帶寬控制方案.用當(dāng)今的技術(shù)不能在大型電力系統(tǒng)中實(shí)施該方案的原因主要是過(guò)多的計(jì)算時(shí)間要求和沒(méi)有專(zhuān)用的魯棒的和冗余的通信通道。要實(shí)現(xiàn)這種類(lèi)型的控制，估計(jì)要求計(jì)算速度要比今天的高端計(jì)算機(jī)高100萬(wàn)倍才行。而且，信號(hào)在控制器之間快速（相對(duì)于控制的需要）可靠的來(lái)回傳輸必須是可能的。例如，要將單路信號(hào)傳輸延遲限制到1ms或者來(lái)回傳輸限制到2ms，集中控制的范圍只有在半徑最大大約150miles的區(qū)域內(nèi)才可行。

為了得到接近集中控制器的性能，曾經(jīng)有人訴諸于集中協(xié)調(diào)的（離線或在線）分散控制。從嚴(yán)格意義上講，分散控制定義為只利用當(dāng)?shù)貭顟B(tài)信息的控制。可以考慮一系列部分分散控制方案，其中各種遠(yuǎn)程系統(tǒng)狀態(tài)和參數(shù)信息對(duì)每個(gè)控制器都是可用的。雖然由于其簡(jiǎn)單和無(wú)須遠(yuǎn)程通信就可運(yùn)行等特性使它們具有一定吸引力，但分散控制方案大多用在具有特殊結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)中，如弱耦合或者當(dāng)耦合可以被適當(dāng)?shù)靥幚淼南到y(tǒng).電力系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上是天然分散化的，因此，需要集中協(xié)調(diào)以獲得期望的性能目標(biāo)。但是，為了使集中協(xié)調(diào)所需的在線計(jì)算節(jié)約時(shí)間，為了獲得更廣區(qū)域的最優(yōu)運(yùn)行目標(biāo)，必須采用分解和多級(jí)遞階控制方案。多級(jí)遞階可定義為一些子系統(tǒng)的縱向排列，用已定義的動(dòng)作和干預(yù)權(quán)力的優(yōu)先級(jí)幫助獲得系統(tǒng)范圍內(nèi)的目標(biāo)。較高級(jí)的子系統(tǒng)起著監(jiān)控作用，與系統(tǒng)行為較大或較廣的方面有關(guān)，處理較慢的現(xiàn)象，為做出決策和控制計(jì)算提供較多的時(shí)間。根據(jù)系統(tǒng)范圍的目標(biāo)和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，子系統(tǒng)可以具有合作的或競(jìng)爭(zhēng)的目標(biāo)。高級(jí)控制器可以扮演沖突解決者的角色。

下列原因使電力系統(tǒng)成為使用遞階控制方案的首選：n

系統(tǒng)的復(fù)雜性和規(guī)模;n

系統(tǒng)的自然結(jié)構(gòu);n

獲得系統(tǒng)范圍的目標(biāo)時(shí)子系統(tǒng)有限的視野和不穩(wěn)定性;n

設(shè)計(jì)有專(zhuān)門(mén)的子系統(tǒng)以很好地執(zhí)行專(zhuān)門(mén)的任務(wù);n

子系統(tǒng)間有限的或者沒(méi)有通信;n

信息傳遞的成本、延時(shí)或畸變.

圖2描述了一個(gè)多級(jí)遞階控制結(jié)構(gòu)，其中一個(gè)電力系統(tǒng)被分成幾個(gè)區(qū)域。區(qū)域集中控制器與高一級(jí)（也可能同級(jí)之間）交換信息，聯(lián)合計(jì)算出欲得到區(qū)域范圍和系統(tǒng)范圍的性能目標(biāo)所要求的控制作用。系統(tǒng)范圍控制器/協(xié)調(diào)器可能裝在衛(wèi)星上，也可以嵌入在某一個(gè)區(qū)域中。該方案可以用于控制系統(tǒng)中區(qū)域間或區(qū)域內(nèi)的線路潮流和母線電壓。而且，這個(gè)方案可以在集群的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)，即每個(gè)區(qū)域被再分為一些簇，每個(gè)簇包含一個(gè)或多個(gè)控制器。這種方案各個(gè)簇分擔(dān)了控制計(jì)算負(fù)擔(dān)，但是是以增加通信需求為代價(jià)的。每個(gè)簇有一個(gè)集中控制計(jì)算引擎。于是，每個(gè)簇控制器就只向高一級(jí)即區(qū)域集中控制器發(fā)送或從它接收協(xié)調(diào)控制信號(hào)，以幫助獲得系統(tǒng)范圍的性能目標(biāo)。顯然，簇控制方案在控制級(jí)中增加了一個(gè)附加級(jí)。該控制功能分解伴隨有自然的時(shí)間分解，而且時(shí)間分解取決于子系統(tǒng)的地理位置、通信通道以及時(shí)間延遲等。

歷史上，電力系統(tǒng)固有的多時(shí)標(biāo)和有功無(wú)功功率動(dòng)力學(xué)間的弱耦合特性已經(jīng)使這種遞階集中協(xié)調(diào)的簡(jiǎn)化形式出現(xiàn)過(guò)。這被稱(chēng)為集中設(shè)定點(diǎn)協(xié)調(diào)方案，給定不多的集中計(jì)算/提供的設(shè)定點(diǎn)，實(shí)際的實(shí)時(shí)控制動(dòng)作以分散的方式在當(dāng)?shù)刈灾鞯貓?zhí)行。一般地，增益和時(shí)間常數(shù)根據(jù)離線研究或經(jīng)驗(yàn)協(xié)調(diào)而預(yù)先設(shè)定。設(shè)定點(diǎn)不常更新，可以為必要的計(jì)算提供時(shí)間。這可以直觀地看成一個(gè)分而治之的策略，用控制作用的分解和時(shí)間上的分解來(lái)處理一個(gè)非常復(fù)雜的控制問(wèn)題。時(shí)間上的分解，作為控制作用分解的自然順序（反之亦然），意味著控制功能被分成快速內(nèi)環(huán)控制作用和慢速設(shè)定點(diǎn)更新功能。這些分解使大型電力系統(tǒng)的控制變得方便，但帶來(lái)的代價(jià)是與完全協(xié)調(diào)集中控制方案相比性能的下降。分解必然使完全協(xié)調(diào)在一定程度上被犧牲掉，這要求增加較大的備用裕度以增大電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的空間，這也成為當(dāng)今電力系統(tǒng)運(yùn)行的一種通用手段。

自從互聯(lián)電力系統(tǒng)出現(xiàn)以來(lái)，已經(jīng)有一個(gè)在線自動(dòng)（閉環(huán)）集中有功設(shè)定點(diǎn)協(xié)調(diào)方案實(shí)現(xiàn)并成功地用在現(xiàn)有的自動(dòng)發(fā)電控制（AGC）和負(fù)荷頻率控制（LFC）系統(tǒng)中。AGC/LFC分別構(gòu)成了慢速和快速控制回路。這種控制結(jié)構(gòu)已經(jīng)很容易實(shí)現(xiàn)，因?yàn)橥钙綑C(jī)/發(fā)電機(jī)/調(diào)速器轉(zhuǎn)動(dòng)慣量具有較慢的控制和較慢的動(dòng)力學(xué)要求。由于缺乏快速動(dòng)態(tài)響應(yīng)所要求的足夠的計(jì)算和通信能力，直到最近，類(lèi)似的系統(tǒng)范圍的閉環(huán)電壓/無(wú)功協(xié)調(diào)控制才成為可能.

總的說(shuō)來(lái)，現(xiàn)代電力系統(tǒng)的典型控制功能可以歸類(lèi)成疊加在負(fù)荷軌跡跟蹤功能上的快速干擾抑制/穩(wěn)定功能。負(fù)荷軌跡跟蹤功能構(gòu)成了慢速準(zhǔn)動(dòng)態(tài)功能，軌跡在其中進(jìn)行規(guī)劃及以后的更新。照這樣，從宏觀意義上講，發(fā)電（有功/無(wú)功注入）用來(lái)跟蹤負(fù)荷并供給輸電損耗。系統(tǒng)最初通過(guò)預(yù)設(shè)的反饋機(jī)制盡力跟蹤發(fā)電、負(fù)荷或系統(tǒng)拓?fù)涞淖兓?，其主要反?yīng)是頻率和/或電壓的變化。然后，慢速?gòu)?fù)位作用或軌跡校正起作用，以使系統(tǒng)遵循安全和經(jīng)濟(jì)準(zhǔn)則。

現(xiàn)在，許多電力系統(tǒng)穩(wěn)定和動(dòng)態(tài)安全計(jì)算是離線進(jìn)行的，或者計(jì)算頻率不夠快，不能利用系統(tǒng)狀態(tài)和拓?fù)涞募磿r(shí)信息。在這種離線協(xié)調(diào)方案中，用電力系統(tǒng)的線性化模型來(lái)進(jìn)行特定系統(tǒng)拓?fù)浜瓦\(yùn)行狀態(tài)下的特征值分析和控制設(shè)計(jì)。然后，用多種運(yùn)行方式對(duì)應(yīng)的非線性模型對(duì)設(shè)計(jì)的控制進(jìn)行測(cè)試以保證可以接受的性能。這種方法的局限在于只使用當(dāng)?shù)匦畔ⅲ胰狈υ诰€集中協(xié)調(diào)。

一個(gè)例子就是PSS的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，它用來(lái)阻尼電力系統(tǒng)低頻振蕩。要使該方法有效，必須有相當(dāng)大的備用裕度（包括旋轉(zhuǎn)備用和快速啟動(dòng)），極端情況下，還必須有切機(jī)和切負(fù)荷措施。干擾后，系統(tǒng)必須有足夠的裕度以達(dá)到穩(wěn)定平衡點(diǎn)，即使該平衡點(diǎn)不是所期望的平衡點(diǎn)。在擾動(dòng)開(kāi)始時(shí)，通過(guò)一復(fù)位動(dòng)作將它帶回，驅(qū)動(dòng)其到達(dá)計(jì)算的理想的干擾后穩(wěn)定運(yùn)行點(diǎn)，如圖3所示。使用這里提出協(xié)調(diào)概念，依靠豐富的快速控制裝置，在系統(tǒng)擾動(dòng)一開(kāi)始，而不是通過(guò)第二次復(fù)位動(dòng)作，就能夠?qū)崟r(shí)地對(duì)全部系統(tǒng)動(dòng)態(tài)控制系統(tǒng)狀態(tài)軌跡?？傊幚磔^慢系統(tǒng)動(dòng)態(tài)的慢速控制功能已經(jīng)以在線、協(xié)調(diào)和閉環(huán)方式實(shí)現(xiàn)，且運(yùn)行成功。這種協(xié)調(diào)對(duì)快速現(xiàn)象不是普遍可行的。電力系統(tǒng)可以被視為是具有連續(xù)控制最少的系統(tǒng)（控制的數(shù)量與狀態(tài)的數(shù)量之比在10%以?xún)?nèi)）。大體上講，對(duì)巨大容量、慣性和規(guī)模的依賴(lài)允許干擾相對(duì)較小，且是可控制的。為了處理系統(tǒng)干擾與系統(tǒng)容量相比較大的情況，比如系統(tǒng)解列成為孤島或者導(dǎo)致連鎖故障的特大干擾，為了使系統(tǒng)恢復(fù)，需要采用更多具有高級(jí)性能的系統(tǒng)控制。為了獲得更進(jìn)一步的增強(qiáng)性能，電力系統(tǒng)控制技術(shù)必然朝著分散控制器的集中實(shí)時(shí)和在線協(xié)調(diào)方向發(fā)展。

到現(xiàn)在為止，在美國(guó)還沒(méi)有系統(tǒng)范圍的協(xié)調(diào)閉環(huán)電壓控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。在歐洲，過(guò)去十年這項(xiàng)工作一直在進(jìn)行。巴西也報(bào)導(dǎo)了近來(lái)的研究工作。就作者所知，當(dāng)前還沒(méi)有自動(dòng)的系統(tǒng)范圍的有功注入/潮流協(xié)調(diào)和控制回路存在。

2對(duì)增強(qiáng)控制的要求

快速響應(yīng)的有功功率控制對(duì)消除暫態(tài)和轉(zhuǎn)子角穩(wěn)定限制、提供充足的網(wǎng)絡(luò)緊急狀態(tài)后控制是必要的。另一方面，無(wú)功潮流能力將用于使正常運(yùn)行條件下的線路無(wú)功潮流最小，同時(shí)使在緊急狀態(tài)期間和其后維持電壓穩(wěn)定性所需的潮流最大。潮流控制也戰(zhàn)略地用來(lái)最小化或減少輸電系統(tǒng)擴(kuò)張的需求。

一般地，電力系統(tǒng)控制作用可分為開(kāi)關(guān)型（on/off）或連續(xù)型（包括分段連續(xù)）。連續(xù)控制，又可分為基于發(fā)電的或基于網(wǎng)絡(luò)阻抗的。用于連續(xù)控制的網(wǎng)絡(luò)阻抗可以是物理的或虛擬的（非物理的）電抗性或電阻性元件。虛擬元件在網(wǎng)絡(luò)中是通過(guò)插入受控同步電壓源來(lái)表示的。這些受控電壓源并聯(lián)在母線上或串聯(lián)在輸電線路中。電壓源轉(zhuǎn)換器（VSC）采用計(jì)算機(jī)控制的大功率固態(tài)開(kāi)關(guān)，用來(lái)合成這些插入的電壓源。第一代靈活交流輸電系統(tǒng)（FACTS）控制器如SVC和TCSC主要用于控制實(shí)際物理阻抗的有效性?；赩SC的FACTS控制器，可被設(shè)置成協(xié)同定位裝置如STATCOM、SSC、UPFC和IPFC，或者是被直流輸電線路分開(kāi)的裝置，主要屬于虛擬阻抗控制這一類(lèi)。多轉(zhuǎn)換器的基于VSC的FACTS裝置和控制子網(wǎng)為電力系統(tǒng)提供空前的適應(yīng)性、靈活性和控制能力。為了獲得增強(qiáng)性能，要求電力系統(tǒng)中要充分增加高速有功無(wú)功（MW/Mvar）注入/潮流控制器（如與電源相結(jié)合的FACTS控制器，或其它具有快速動(dòng)力學(xué)特性的發(fā)電機(jī)和可控負(fù)荷相結(jié)合，還有存儲(chǔ)設(shè)備等）。利用這些快速控制器，一種新的全面的集中協(xié)調(diào)遞階控制結(jié)構(gòu)就可以實(shí)現(xiàn)，它適用于被稱(chēng)為系統(tǒng)范圍的自動(dòng)控制（SAC）的有功和無(wú)功功率注入和潮流控制，系統(tǒng)范圍的自動(dòng)控制覆蓋了電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)頻率的全部范圍。然而，電力系統(tǒng)控制最可能的發(fā)展趨勢(shì)是大型高速有功功率控制裝置將延緩到來(lái)。這正好是使用PSS來(lái)增強(qiáng)電力系統(tǒng)阻尼的原因。

例如，如果有高速的有功功率注入和潮流控制器，與振蕩相關(guān)的有功功率直接控制能更有效地實(shí)現(xiàn)，這與利用與輸入相關(guān)的有功功率和與輸出相關(guān)的無(wú)功功率之間固有的弱耦合形成鮮明對(duì)比。在SAC能夠?qū)崿F(xiàn)之前以及在這期間，系統(tǒng)范圍的自動(dòng)功率控制（SAPC）和系統(tǒng)范圍的自動(dòng)電壓控制（SAVC）功能可以用各自獨(dú)立的回路和基于傳統(tǒng)的解耦的有功和無(wú)功控制概念的時(shí)間幀來(lái)實(shí)現(xiàn)。

SAPC不僅包括類(lèi)似現(xiàn)有LFC和AGC的功能，而且將得到從穩(wěn)定到有功潮流控制的增強(qiáng)性能，滿足附加的安全/經(jīng)濟(jì)目標(biāo)。頻率是無(wú)所不在的系統(tǒng)范圍的反饋量，它表征了系統(tǒng)有功功率的變化。對(duì)于有功潮流控制，必須測(cè)量指定輸電線路兩端的相角差和流過(guò)其中的潮流以實(shí)現(xiàn)反饋，還必須提出選擇這些線路的準(zhǔn)則。

SAVC將提供全系統(tǒng)的集中協(xié)調(diào)遞階電壓控制和無(wú)功潮流控制。此外，用SAVC可以滿足附加的安全/經(jīng)濟(jì)目標(biāo)。如果沒(méi)有稱(chēng)為自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器（AVR）和自動(dòng)電壓控制器（AVC）的電壓/無(wú)功控制，SAVC將包括類(lèi)似LFC/AGC的功能。AVR包括現(xiàn)有的在發(fā)電機(jī)上實(shí)現(xiàn)的局部電壓控制回路和其它電壓調(diào)節(jié)器如SVC、STATCOM等。AVC為所有或指定的AVR提供設(shè)定點(diǎn)。對(duì)于電壓無(wú)功控制，必須選擇電壓和/或無(wú)功潮流反饋量，而且也必須提出選擇的準(zhǔn)則和機(jī)理。

與LFC/AGC功能類(lèi)似，AVR/AVC構(gòu)成了快速（AVR）和慢速（AVC）控制，但改為處理無(wú)功注入和潮流。傳統(tǒng)地，對(duì)有功控制，由于原動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)的動(dòng)力學(xué)特性，局部和復(fù)位控制要求的速度不高，容易控制。但是，SAPC回路中快速控制器的合適的響應(yīng)速率需要認(rèn)真研究確定。對(duì)于無(wú)功控制，為了得到適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)響應(yīng)，復(fù)位控制動(dòng)作可能需要快一些。必須提出AVR設(shè)定點(diǎn)所要求的更新速度的一般準(zhǔn)則。

3電力系統(tǒng)的遞階設(shè)定點(diǎn)協(xié)調(diào)

3.1當(dāng)前狀態(tài)圖4給出了當(dāng)前的電力系統(tǒng)遞階控制結(jié)構(gòu)，每級(jí)有其相對(duì)應(yīng)的時(shí)間幀。在最高級(jí)或者說(shuō)第三級(jí)，有一個(gè)計(jì)劃安排功能，保證了負(fù)荷得到供給，有足夠的備用容量作為輔助服務(wù)，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行約束和輸電約束得以遵循，最大可能的效率得以實(shí)現(xiàn)。第三級(jí)的時(shí)間幀從1到幾小時(shí)到前一天。其功能在協(xié)調(diào)級(jí)執(zhí)行，比如電力網(wǎng)或ISO。

在第二級(jí)也存在電壓/無(wú)功控制功能。系統(tǒng)運(yùn)行人員一般在該回路中，根據(jù)離線研究、經(jīng)驗(yàn)、遙測(cè)得到的實(shí)際系統(tǒng)情況以及狀態(tài)估計(jì)器輸出決定電容器和電抗器組的開(kāi)關(guān)（on/off）狀態(tài)、發(fā)電機(jī)AVR和其它電壓調(diào)節(jié)器如SVC和STATCOM的設(shè)定點(diǎn)。一般地，這里不能以在線和協(xié)調(diào)方式快速改變這些設(shè)定點(diǎn)以獲得進(jìn)一步改善的性能。由于快速響應(yīng)要求，該回路不是閉合或自動(dòng)的，而且直到最近才切實(shí)可行。

在第一級(jí)，控制器基本上調(diào)整到它們的設(shè)定點(diǎn)，而設(shè)定點(diǎn)是否合適主要是由離線研究確定的。當(dāng)前，那里還沒(méi)有安裝快速有功注入/潮流控制器。魁北克水電廠（HydroQuebec）最近測(cè)試了一種基于同步相位測(cè)量的協(xié)調(diào)多PSS穩(wěn)定方案。兩個(gè)回路間完全的在線協(xié)調(diào)大體上是不存在的，唯一的資源是離線研究的結(jié)果。有功潮流控制主要通過(guò)慢速發(fā)電控制實(shí)現(xiàn)，而系統(tǒng)范圍的高帶寬潮流控制也是不存在的。

3.2未來(lái)圖5表示了包含SAPC、SAVC和聯(lián)合SAC的電力系統(tǒng)的多區(qū)域集中協(xié)調(diào)遞階控制方案。在向完全集成的SAC過(guò)渡的過(guò)程中，下面的討論仍保持各自獨(dú)立的有功/無(wú)功控制回路，雖然它們可以被融合到一起。第三級(jí)具有分鐘級(jí)的時(shí)間幀并為整個(gè)系統(tǒng)提供完全最優(yōu)的有功和無(wú)功注入/潮流計(jì)劃，而且考慮了所有約束和安全與經(jīng)濟(jì)準(zhǔn)則。第二級(jí)具有秒級(jí)的時(shí)間幀。其在與SAPC相關(guān)的遞階控制中的主要任務(wù)將是為并聯(lián)（如發(fā)電機(jī)）和串聯(lián)裝置確定有功設(shè)定點(diǎn)。這些包括發(fā)電機(jī)有功設(shè)定點(diǎn)、移相器設(shè)定點(diǎn)，串聯(lián)電容器組，以及HVDC和任何串聯(lián)FACTS控制裝置。確定這些設(shè)定點(diǎn)的準(zhǔn)則是在考慮經(jīng)濟(jì)和合同條款的同時(shí)必須保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。SAPC實(shí)現(xiàn)的基本準(zhǔn)則是電力系統(tǒng)相角相等，以及為了增加穩(wěn)定性和最大化的利用輸電系統(tǒng)資源以增加載荷能力而使系統(tǒng)角度普遍減小。第二條準(zhǔn)則