[发明专利]一种风电场PI控制器参数整定方法和装置

权利要求书

1.一种风电场PI控制器参数整定方法，其特征在于，包括：

对风电场每个PI控制器的参数进行正交试验，得到每个参数的取值范围；

基于所述取值范围对参数进行初始化；

基于初始化后的参数采用粒子群优化算法确定参数的整定结果。

2.根据权利要求1所述的风电场PI控制器参数整定方法，其特征在于，所述对风电场每个PI控制器的参数进行正交试验，包括：

采用正交优选法和正交优选趋势法对每个PI控制器的参数进行正交试验；

所述PI控制器的参数包括双馈型异步风力发电机的PI控制器参数和静止同步补偿器的PI控制器参数。

3.根据权利要求2所述的风电场PI控制器参数整定方法，其特征在于，所述基于所述取值范围对参数进行初始化，包括：

采用混沌算法在参数的取值范围内生成随机向量；

计算双馈型异步风力发电机的权重因子以及双馈型异步风力发电机和静止同步补偿器之间的权重因子；

将随机向量中的参数作为粒子，并基于所述权重因子计算粒子的适应度函数值；

基于所述适应度函数值得到初始化后的参数、局部最优解和全局最优解。

4.根据权利要求3所述的风电场PI控制器参数整定方法，其特征在于，所述双馈型异步风力发电机的权重因子以及双馈型异步风力发电机和静止同步补偿器之间的权重因子按下式计算：

式中，r₁为双馈型异步风力发电机的权重因子，r₂为双馈型异步风力发电机和静止同步补偿器之间的权重因子；U_dc.ITAE为双馈型异步风力发电机的直流母线电压，P_s.ITAE为双馈型异步风力发电机的有功功率，U_PCC.ITAE为风电场与电网之间公共连接点的电压；为正交试验时水平数i所对应的U_dc.ITAE的平均值，为正交试验时水平数i所对应的P_s.ITAE的平均值，为正交试验时水平数i所对应的U_PCC.ITAE的平均值；n为正交试验选取的水平数。

5.根据权利要求4所述的风电场PI控制器参数整定方法，其特征在于，所述粒子的适应度函数值按下式计算：

式中，J'为粒子的适应度函数值，为双馈型异步风力发电机有功功率的绝对误差乘以时间的积分，为双馈型异步风力发电机直流母线电压的绝对误差乘以时间的积分，为风电场与电网之间公共连接点电压的绝对误差乘以时间的积分。

6.根据权利要求3所述的风电场PI控制器参数整定方法，其特征在于，所述基于初始化后的参数采用粒子群优化算法确定参数的整定结果，包括：

基于初始化后的参数，采用粒子群优化算法重新计算粒子的适应度函数值；

若粒子的当前适应度函数值小于局部最优解，则更新局部最优解以及粒子的位置和速度，否则不更新局部最优解，更新粒子的位置和速度；

若所有局部最优解组成的当前全局最优解小于历史全局最优解，则更新全局最优解以及粒子的位置和速度，否则不更新全局最优解，更新粒子的位置和速度；

判断循环次数是否达到预设的循环次数，若是则输出参数的整定结果，否则重新采用粒子群优化算法计算粒子的适应度函数值，直至循环次数达到预设的循环次数。

7.根据权利要求2所述的风电场PI控制器参数整定方法，其特征在于，所述双馈型异步风力发电机的PI控制器参数包括双馈型风力发电机机组的网侧电压外环比例系数、网侧电压外环积分系数、网侧电流内环比例系数、网侧电流内环积分系数、定子有功功率外环比例系数、定子有功功率外环积分系数、转子侧电流内环比例系数和转子侧电流内环积分系数；

所述静止同步补偿器的PI控制器参数包括静止同步补偿器的电压外环比例系数、电压外环积分系数、电流内环比例系数和电流内环积分系数。