模块化控制器设计策略使升级电网更加容易

东京工业大学(Tokyo Tech)的科学家们开发了一种新颖的方法，用于大规模网络系统的控制器模块化设计。他们的策略提供了一种完全分散的方法来设计更大整体子系统的控制器，可以很容易地应用于电网中，从而大大简化了依次升级各个细分的任务，同时确保了稳定性和性能。

大型动态网络系统(例如国家电网)的控制是一个极具挑战性的话题。在这种情况下，“控制”大致意味着监视相关的输出变量，以确保系统稳定且在安全范围内运行。在处理复杂的联网系统时，与控制器的设计和实现有关的困难和必要的考虑因素通常会飞速上升，并且不断进行理论研究以寻找新的控制器设计方法。

大型网络系统中出现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一个子系统时，除非对所有子系统采取必要的预防措施，否则他们的“本地”操作会对网络的其余部分产生无法预料的后果。即使是由本地临时故障引起的远程网络干扰(例如电源子系统中线路的意外接地)也可能使其他子系统无法使用。因此，在没有必要对所有其他子系统进行更改的情况下，可能无法对一个子系统进行更改。

但是，正如日本东京工业大学的科学家最近的一项研究所证明的那样，存在一种可以避免此类问题的设计范例：模块化。该术语意味着在“模块”中工作，主系统的各个细分可以独立地进行分离，更改和重组，理想情况下不会互相影响。但是，正如他们在IEEE Transactions on Automatic Control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是一件容易的事。

在他们的研究中，科学家开发了一种新颖的方法，用于线性大规模网络系统中子系统控制器的模块化设计，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都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，他们只需要了解其子系统。基于这样的考虑而设计的分散控制器被称为改造控制器。