[发明专利]基于自适应动态规划的单区域电力系统频率复合控制方法

摘要

本发明涉及一种基于自适应动态规划的单区域电力系统频率复合控制方法。其中，该方法包括：获取如下测量信号：单区域电力系统调速器时间常数、发电机时间常数、区域负荷时间常数、区域负荷增益、单区域电力系统频率偏差；利用比例积分控制器和自适应动态规划控制器，然后，根据测量信号生成比例积分控制信号和自适应动态规划控制信号，并将二者叠加，得到复合控制信号；再将复合控制信号应用到单区域电力系统中，进行频率控制。本发明通过将PI控制量与自适应动态规划控制量相加，构成复合控制量，解决了包含调速器、发电机和当地负荷的单区域电力系统在随机负荷变化情况下，系统实际频率偏离标称值的技术问题，消除了频率偏差。

主权项

1.一种基于自适应动态规划的单区域电力系统频率复合控制方法，其特征在于，所述方法包括：获取如下测量信号：单区域电力系统调速器时间常数、发电机时间常数、区域负荷时间常数、区域负荷增益、单区域电力系统频率偏差；利用比例积分控制器和自适应动态规划控制器，根据所述测量信号生成比例积分控制信号和自适应动态规划控制信号，并将二者叠加，得到复合控制信号；将所述复合控制信号应用到所述单区域电力系统中，进行频率控制；其中，所述生成比例积分控制信号具体包括：根据下式分别确定调速器等效模型、发电机等效模型和当地负荷等效模型的传递函数模型：其中，所述G_g(s)表示所述调速器等效模型的所述传递函数模型；所述s表示拉普拉斯变换中的复数变量；所述T_g表示调速器时间常数；所述G_t(s)表示所述发电机等效模型的所述传递函数模型；所述T_t表示发电机时间常数；所述G_p(s)表示所述当地负荷等效模型的所述传递函数模型；所述k_p表示区域负荷增益；所述T_p表示区域负荷时间常数；基于所述调速器、所述发电机和所述当地负荷的所述等效模型，建立单区域电力系统仿真模型；根据所述单区域电力系统仿真模型，使用凑试法获得比例积分控制器的参数；基于所述单区域电力系统仿真模型及所述比例积分控制器的参数，以所述单区域电力系统频率偏差为调节变量，根据下式计算所述比例积分控制信号：其中，所述u₁(t)表示所述比例积分控制信号；所述K_p表示比例系数；所述Δf(t)表示所述单区域电力系统频率偏差；所述K_i表示积分系数；所述τ表示积分变量；所述t表示时间变量；所述自适应动态规划控制信号具体包括：根据下式确定行为网络的输入信号：其中，所述x_a(t)表示所述行为网络的输入信号；所述t表示当前时刻；所述t‑Δt表示当前时刻的一步延迟；所述m_f表示归一化系数；所述|Δf(t)|表示所述Δf(t)的绝对值；所述Δf(t)表示t时刻对应的单区域电力系统频率偏差；所述|Δf(t‑Δt)|表示所述Δf(t‑Δt)的绝对值；所述Δf(t‑Δt)表示所述t‑Δt时刻对应的单区域电力系统频率偏差；根据下式计算得到所述自适应动态规划控制信号：其中，所述p_aj(t)表示所述行为网络第j个隐层神经元的输入；所述x_ai(t)表示所述行为网络第i个输入神经元的输入，所述i＝1，L，所述w_a1，ij(t)表示所述行为网络第i个输入神经元到第j个隐层神经元的权值，所述j＝1，L，所述表示隐层神经元数目；所述表示行为网络输入层神经元数目；所述q_aj(t)表示行为网络第j个隐层神经元的输出；所述σ_a表示行为网络的激活函数；所述v_ak(t)表示行为网络第k个输出神经元的输入，所述所述表示输出层神经元数目；所述w_a2,jk(t)表示行为网络第j个隐层神经元到第k个输出神经元的权值；所述u_2k(t)表示行为网络第k个输出神经元的输出。