[发明专利]一种基于改进粒子群的SVC功率振荡阻尼控制器参数优化方法

说明书

本发明公开了一种基于改进粒子群的SVC功率振荡阻尼控制器参数优化方法，包括：S1、基于电力系统传统的菲利普‑海佛容模型，加装SVC功率振荡阻尼控制环节，建立含有SVC附加阻尼控制的单机无穷大系统数学模型；S2、将发电机端电磁功率与机组机械功率差值作为建立的单机无穷大系统数学模型的输入扰动信号；S3、改进粒子群优化算法根据步骤S1中的单机无穷大系统数学模型由ITAE性能评价指标为依据筛选合适的SVC功率振荡阻尼控制环节参数；S4、采用改进粒子群优化算法获得的优化参数返回含有SVC附加阻尼控制的单机无穷大系统数学模型，对控制信号进行相位补偿。本发明与传统的电力系统稳定器控制器进行对比，具有更好的振荡调节性能。

技术领域

本发明涉及一种基于改进粒子群的SVC功率振荡阻尼控制器参数优化方法，属于电力系统领域。

背景技术

为了保证电力系统安全稳定运行，必须抑制电力系统的振荡，包括区域内振荡和区域间振荡。这些振荡通常产生较大的频率偏差，因此系统的阻尼作用对于系统振荡的抑制就显得十分关键。由于系统的运行方式变化多样，因此必须采用鲁棒性更好的控制器来适应尽可能多的运行方式。

目前，主要采用PSS来抑制电力系统中的低频振荡，但是目前公认振荡频率低于0.3Hz时采用PSS的效果并不理想。

发明内容

本发明提供了一种基于改进粒子群的SVC功率振荡阻尼控制器参数优化方法，采用发电机端电磁功率与机组机械功率差值作为输入信号并采用改进粒子群优化算法对参数进行自适应优化，对控制信号进行了相位补偿。

本发明的技术方案是：一种基于改进粒子群的SVC功率振荡阻尼控制器参数优化方法，所述方法步骤如下：

S1、基于电力系统传统的菲利普-海佛容模型，加装SVC功率振荡阻尼控制环节，建立含有SVC附加阻尼控制的单机无穷大系统数学模型；

S2、将发电机端电磁功率与机组机械功率差值作为建立的单机无穷大系统数学模型的输入扰动信号；

S3、改进粒子群优化算法根据步骤S1中的单机无穷大系统数学模型由ITAE性能评价指标为依据筛选合适的SVC功率振荡阻尼控制环节参数；其中，SVC功率振荡阻尼控制环节参数包括SVC附加阻尼控制器的增益K_D、隔直时间常数T_W、时间超前滞后环节的时间常数T₁和T₂；

S4、采用改进粒子群优化算法获得的优化参数返回含有SVC附加阻尼控制的单机无穷大系统数学模型，对控制信号进行相位补偿。

所述改进粒子群优化算法为：

定义在一个C维搜索空间中，n个粒子组成的改进粒子群中，X_i＝[X_i1,X_i2,···,X_ic]表示第i个粒子的空间位置，每次迭代过程中，粒子由极值迭代的位置更新如下：

其中，为第k+1次迭代下，第i个粒子的空间位置；位置更新采用种群粒子最优中心点pbest，pbest＝(X_α+X_β)/2，X_α为种群当前最优粒子，X_β为种群当前次优粒子；k为迭代次数；a₁为搜索方向粒子；c₁、c₂、r₁、r₂为非负常数，称为搜索因子；

选择的ITAE性能评价指标作为适应值函数，定义如下：