[发明专利]一种次同步阻尼控制系统及参数优化方法

权利要求书

1.一种次同步阻尼控制系统的参数优化方法，其特征在于，包括：补偿器获取从带通滤波器提取的次同步振荡频率范围内的振荡信号；

所述补偿器基于电磁暂态仿真系统对本身参数进行优化后，对所述振荡信号进行相位校正和放大，并通过限幅模块进行输出；

所述补偿器基于电磁暂态仿真系统对本身参数进行优化包括：电磁暂态仿真系统基于风电场功率波动对补偿器的参数进行优化；

所述电磁暂态仿真系统基于风电场功率波动对补偿器的参数进行优化，包括：

基于风电场功率波动，利用遗传算法对次同步阻尼控制器中补偿器的参数进行优化得到初始最优解；

将所述初始最优解作为初值代入单纯形法进行优化，得到最优的补偿器参数；

所述基于风电场功率波动，利用遗传算法对所述次同步阻尼控制器中补偿器的参数进行优化得到初始最优解，包括：

将所述补偿器的参数进行编号，每一个参数分别代表一个基因，一组基因表示一个个体，随机产生预设值个个体构成一个完整的群体，作为遗传算法的初始种群进行计算；

通过遗传算法产生新种群时，提取所述新种群对应的中间参数；

基于中间参数和时域仿真计算风电场功率波动的值，并作为性能指标；

当连续两代性能指标偏差小于第一阈值时，输出遗传算法得到的所述补偿器参数的初始最优解；

所述将所述初始最优解作为初值代入单纯形法进行优化，得到最优的补偿器参数，包括：

将遗传算法得到的所述补偿器参数的初始最优解作为初值代入单纯形法进行优化；

当性能指标偏差小于第二阈值时，得到最优的补偿器参数。

2.如权利要求1所述的参数优化方法，其特征在于，所述补偿器的参数包括：定常增益、超前单元的时间常数、滞后单元的时间常数以及单元系数。

3.如权利要求2所述的参数优化方法，其特征在于，所述单元系数，包括：

超前单元的系数或滞后单元的系数。

4.如权利要求1所述的参数优化方法，其特征在于，所述风电场功率波动，如下式所示：

式中：ΔP_g：风电场功率波动；t₀：投入次同步阻尼控制器后对应系统暂态响应的初始时间；t₁：暂态响应和稳态响应的中间时间；t₂：稳态响应的结束时间；P_g(t)：风电场的功率测量值；P_set：风电场的功率参考值：α：暂态响应的权重；β：稳态响应的权重，且α+β＝1。

5.一种采用如权利要求1-4任一项所述次同步阻尼控制系统的参数优化方法的次同步阻尼控制系统，其特征在于，包括：次同步阻尼控制器，以及与所述次同步阻尼控制器连接的电磁暂态仿真模块；

所述次同步阻尼控制器包含从左到右依次连接的带通滤波器、补偿器和限幅模块；其中所述补偿器，用于获取从带通滤波器提取的次同步振荡频率范围内的振荡信号，对所述振荡信号进行相位校正和放大，并通过限幅模块进行输出；所述电磁暂态仿真模块，用于基于风电场功率波动对所述补偿器中影响补偿性能的参数进行优化。

6.如权利要求1所述的次同步阻尼控制系统，其特征在于，所述补偿器包括：

依次连接的多个相位校正子模块和定常增益子模块；

所述相位校正子模块，用于对输入补偿器的振荡信号进行相位校正；

所述定常增益子模块，用于对所述相位校正子模块的输出信号进行放大。

7.如权利要求6所述的次同步阻尼控制系统，其特征在于，所述相位校正子模块包括：超前-滞后单元；

所述超前-滞后单元，用于对输入信号进行超前校正或滞后校正。

8.如权利要求5所述的次同步阻尼控制系统，其特征在于，所述电磁暂态仿真模块包括：构建单元和优化单元；

所述构建单元，用于基于所述补偿器的结构构建补偿器的传递函数，确定影响补偿器性能的参数；

所述优化单元，用于基于风电场功率波动对所述影响补偿性能的参数进行优化，实现次同步阻尼控制器对次同步振荡的抑制。