[发明专利]一种控制参数优化方法

说明书

本发明属于现代控制领域，尤其涉及一种柔性直流输电系统控制参数优化的方法。步骤包括：设置系统状态变量的偏差范围，在该偏差范围内，随机生成若干组状态变量；设置状态量的缩小的偏差范围，该范围在步骤1的范围内部，且不包含步骤1范围的边界；设置控制参数的搜索范围，随机生成若干组控制参数；对于每一组控制参数，求出步骤1中所有状态变量对应的李雅普诺夫函数和李雅普诺夫函数导数值，记录下每一组控制参数下李雅普诺夫函数导数小于零的次数，形成一个新的数组，命名为记录数组1，并且记录下每一组控制参数下的李雅普诺夫函数，并取其最小值，记录对应的状态变量，如果状态变量每一个分量的值均处于缩小运行范围内，则记录为1，否则，记录为0，这样的1或0形成新的记录数组2；为了取所有筛选条件的交集，将记录数组1和记录数组2对应项做乘法，记录为记录数组3，取记录数组3中所有数值的最大值，记录下该对应的状态变量随机数组和控制变量随机数组；对于步骤5中状态变量随机数组和控制变量随机数组确定的系统的稳定性进行判断，结果显示此时系统稳定，证明此优化方法有效。

技术领域

本发明属于现代控制领域，尤其涉及一种柔性直流输电系统控制参数优化的方法。

背景技术

控制系统及控制参数的设计和优化是高压柔性直流输电系统(VSC-HVDC)研究领域的重要内容，合理的控制参数能够使系统行之有效并安全稳定的运行，对高压柔性直流输电的稳定具有极其重要的意义。

为了获得良好的动态响应特性，国内外学者进行了一系列研究并得出相应的优化方案。鲁效平，吕超，关中杰，刘南南，牛成等人通过得到最优参数数据库，实现每种工况下目标函数最优的控制参数，能够实现整个风电场的控制优化实现效益最佳(专利号：CN201811361668.3)。王西田，赵大伟，刘时雨，杨冰灯等人提出了变流器的PI参数优化设计的通用流程，且无需对特定系统进行仿真，简化了PI参数优化设计流程(专利号：CN201811142936.2)。以上方法都具有针对性，而无法实现控制参数未知的条件下进行初级设计，故提出本控制参数优化的方法。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提出一种柔性直流输电系统控制参数优化的方法，包括：

步骤1：设置电路运行的各项参数，如交流电压，传输的有功功率和无功功率，直流电压，交流线路阻抗，交流线路阻抗等。根据所设置的各项参数，初步给出系统稳态运行空间，设置系统状态变量的偏差范围，即给出各种状态变量的稳态裕度，比如，交流电流d轴和q轴分量，直流电压，直流电流，换流站出口电压d轴和q轴分量等等，在该偏差范围内，随机生成若干组状态变量；

步骤2：设置状态量的缩小的偏差范围，该范围在步骤1的范围内部，且不包含步骤1范围的边界；；

步骤：3：设置控制参数的搜索范围，随机生成若干组控制参数；

步骤4：对于每一组控制参数，求出步骤1中所有状态变量对应的李雅普诺夫函数和李雅普诺夫函数导数值，记录下每一组控制参数下李雅普诺夫函数导数小于零的次数，形成一个新的数组，命名为记录数组1，并且记录下每一组控制参数下的李雅普诺夫函数，并取其最小值，记录对应的状态变量，如果状态变量每一个分量的值均处于缩小运行范围内，则记录为1，否则，记录为0，这样的1或0形成新的记录数组2；

步骤5：为了取所有筛选条件的交集，将记录数组1和记录数组2对应项做乘法，记录为记录数组3，取记录数组3中所有数值的最大值，记录下该对应的状态变量随机数组和控制变量随机数组；

步骤6：对于步骤5中状态变量随机数组和控制变量随机数组确定的系统的稳定性进行判断。

本发明的有益效果在于：采用本方法处理后，能够更快速简单的找到控制参数初始设定值，能都更快速使系统达到稳定状态，对实际工程的控制器设计具有一定的意义。

附图说明

图1为整流侧直流电压波形图。