[发明专利]基于超导磁储能线圈的风电场并入VSC-HVDC的参数优化方法

权利要求书

1.基于超导磁储能线圈的风电场并入VSC-HVDC的参数优化方法，所述SMES磁储能线圈包括：初始电感L_SMES和初始电流I_SMES0以及四个PI控制参数(K_Pi和K_Ii,i＝1,2)，其特征在于：初始电感L_SMES和初始电流I_SMES0以及四个PI控制参数(K_Pi和K_Ii,i＝1,2)采用粒子群算法优化，优化步骤为：

S1、基于直流功率累计误差最小化，直流电压累计偏差最小化，SMES线圈初始能量最小化为目标函数，使系统表现为最小的直流功率波动情形；

S2、对直流功率累计误差最小化，直流电压累计偏差最小化，SMES线圈初始能量最小化配备不同权重；

S3、以SMES线圈初始能量最小化为目标函数，以最大化的平抑了直流故障电流为宗旨，根据三个目标函数配备不同的权重，按照粒子群算法确定超导磁储能线圈参数的最优值。

2.根据权利要求1所述的基于超导磁储能线圈的风电场并入VSC-HVDC的参数优化方法，其特征在于：所述直流功率累计误差最小化LAE_p表达式为：

其中，t₀和t_sim分别为初始仿真时间和最终仿真时间，ΔP_DC为直流功率P_{DC_ref}减去实际直流功率P_DC。

3.根据权利要求1所述的基于超导磁储能线圈的风电场并入VSC-HVDC的参数优化方法，其特征在于：所述直流电压累计偏差最小化LAE_v表达式为：

其中，t₀和t_sim分别为初始仿真时间和最终仿真时间，ΔV_DC为直流电压V_{DC_ref}减去实际直流功率V_DC。

4.根据权利要求1所述的基于超导磁储能线圈的风电场并入VSC-HVDC的参数优化方法，其特征在于：所述SMES线圈初始能量最小化E_SMES表达式为：

其中，L_SMES为SMES线圈电感，I_SMES0为瞬时线圈电流。

5.根据权利要求1所述的基于超导磁储能线圈的风电场并入VSC-HVDC的参数优化方法，其特征在于：权重配备表达式为：

ω₁·IAE_P+ω₂·IAE_V+ω₃E_SMES0 (1)

其中：LAE_p为直流功率累计误差最小化，LAE_v为直流电压累计偏差最小化，E_SMES为SMES线圈初始能量最小化，ω₁、ω₂和ω₃分别是第一项、第二项和第三项的权重。

6.根据权利要求1所述的基于超导磁储能线圈的风电场并入VSC-HVDC的参数优化方法，其特征在于：所述粒子群算法的步骤为：

S301、依照初始化过程，对粒子群的随机位置和速度进行初始设定；

S302、计算每个粒子的适应值；

S303、对每个粒子将其适应值与所经历过的最好位置的适应值进行比较，确定当前的最好位置；

S304、对每个粒子将其适应值与全局所经历的最好位置的适应值进行比较，确定当前的全局最好位置；

S305、根据式(5)和式(6)对粒子的速度和位置进化，

v_id(t+1)＝v_id(t)+c₁*r₁*(P_id(t)-x_id(t))+c₂*r₂*(P_gd(t)-x_id(t)) (5)

x_id(t+1)＝x_id(t)+v_id(t+1) 1≤i≤n 1≤d≤D (6)

其中，c₁，c₂为正常数，称为加速因子，c₁为调节粒子飞向自身最好位置方向的步长；c₂调节粒子向全局最好位置飞行的步长；r₁，r₂为(0，1)之间的随机数。

S306、如未达到达到适应值或预设最大代数，则返回步骤S302。