负荷频率控制是保证电力系统稳定运行的重要措施。随着电力系统网络复杂性的不断增加,特别是市场环境下解除管制后电力市场的发展,负荷频率控制鲁棒性能和抗扰性能显得更为重要。本文针对负荷频率控制系统的结构特性,提出分析分散负荷频率控制下系统稳定及鲁棒性分析方法,并提出采用自抗扰控制方案提高负荷频率控制系统的抗扰能力。主要研究内容包括:1.针对多区域负荷频率控制系统的结构特征,提出分散负荷频率控制下闭环系统稳定性分析方法,并将闭环系统鲁棒性分析分解成两部分:局域系统参数鲁棒性分析和联络线网络拓扑鲁棒性分析。该方案减小了系统鲁棒性分析的复杂性,可以揭示联络线网络拓扑对系统稳定性的影响,为互联电力系统网络建设提供参考。2.针对负荷频率控制系统的抗扰性能,提出采用自抗扰控制,利用自抗扰控制的在线扰动估计功能,提高系统抗扰能力。对负荷频率控制系统的自抗扰控制阶数及参数进行了分析,并对不同发电机组的电力系统提出参数整定方法。针对负荷频率控制系统存在的发电速率约束问题,提出了针对自抗扰控制结构的抗饱和补偿方案。仿真表明,自抗扰控制参数整定简单,性能强于普通PID控制器,在负荷频率控制中具有较大应用价值。3.分析了电力市场环境下的负荷频率控制系统结构,表明市场环境下合同负荷相当于在普通环境下增加了多处扰动,从而市场环境下负荷频率控制系统需要具有更强的抗扰性能。分析了电力市场环境下分散负荷频率控制系统的稳定性,结果表明:合同负荷并不能改变普通环境下系统的稳定性,因此市场环境下仍可以采用普通环境下的控制器设计方法,自抗扰控制是市场环境下负荷频率控制设计的有效手段。