[发明专利]改进PSO算法配置新型电力系统稳定器PSS4B的使用方法

摘要

本发明提供改进PSO算法配置新型电力系统稳定器PSS4B的使用方法，包括采用随机权重与杂交操作相结合的方法对基本PSO算法进行改进，再对PSS4B的传递函数进行部分简化，利用改进PSO算法对PSS4B中待优化参数进行寻优，单机无穷大系统与3机9节点系统利用改进PSO算法进行PSS4B的参数优化仿真。本发明克服了在IEEE给定的经典参数下，由于使用三分支的相位补偿环节，未能达到最优抑制效果的问题，通过使用改进PSO算法配置新型电力系统稳定器PSS4B可定量分析PSS4B对低频振荡抑制的作用。

主权项

1.改进PSO算法配置新型电力系统稳定器PSS4B的使用方法，其特征在于，包括：S1.采用随机权重与杂交操作相结合的方式，对PSO算法进行改进；S11.为平衡局部改良与全局搜索能力，采用随机权重如下式：其中，ω为惯性权重，randn(0,1)为0至1间正态分布的随机数，rand(0,1)为0至1间均匀分布的随机数，μmax、μmin、μ分别为随机权重平均值的最大值、最小值和平均值；S12.为使算法能在全局探测和局部开采间达到有效的平衡，构造含有压缩因子的PSO算法以有效控制粒子飞行速度，其速度公式为：式中，称为压缩因子，取法为c＝4.1，c₁、c₂为学习因子；r₁、r₂为0到1之间均匀分布的随机数；P_id、P_gd分别为个体最优和全局最优，X_id为个体位置；S13.引入遗传算法中的杂交环节，即在每次迭代计算中，根据已经给定的杂交概率，选择指定数量的粒子放入杂交池内，池中粒子随机两两杂交，产生数目不变的子代粒子，并取代亲代粒子，子代粒子位置根据父代粒子位置算术交叉可得，即child(x)＝p·parent1(x)+(1‑p)·parent2(x)其中，p为0至1之间的随机数；子代粒子的速度根据如下公式得：经历杂交环节后，产生的子代粒子将继承父代的优点；S2.简化PSS4B参数S21.优化带通滤波与增益环节；带通滤波环节设置的公式为：式中，TL1、TL2、TL7、TL8为低频段混合模块中传递函数的时间常数；KL1、KL2为低频段混合模块正、负分支的增益值；FL为低频滤波环节的中心频率；取R为1.2，则带通滤波环节待优化的参数仅为各分支中心频率FL、FI与FH，增益环节待优化参数为KL、KI与KH；带通滤波环节待优化可转化为下列带约束的优化问题：式中，KL、KI、KH分别为增益环节待优化参数；FL、FI、FH分别为低频、中频与高频带通滤波环节的中心频率；S22.优化各分支的相位补偿环节；所需优化的参数为TL5、TI5、TH5、TL6、TI6、TH6，相位补偿环节优化可转化为下列优化问题：S23.通过运行Simulink模型，计算出性能指标，再将性能指标作为粒子的适应度值，最后判断是否满足结束条件来判断是否结束寻优；S3.利用特征值分析法进行非线性仿真和Simulink下仿真，定量分析PSS4B对低频振荡抑制的作用。