基于自适应粒子群算法的直流输电PI控制器参数优化

针对传统粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)的不足,提出了一种自适应粒子群优化(adaptive particle swarm optimization,APSO)算法,并应用于直流控制器比例–积分控制器(proportional integral,PI)的参数寻优。文中首先介绍了HVDC控制器的系统模型,然后推导出了贵广直流输电工程中的控制器传递函数,并利用APSO算法进行PI参数寻优。寻优过程采取时间乘绝对误差积分(integral of time multipled by the absolute value of error,ITAE)准则计算目标函数值,取对应ITAE目标函数最小的样本为最优PI参数,得到的PI参数可认为是全局最优解。结果表明了APSO算法在PI控制器参数优化中的全局寻优能力和有效性。     

基于改进PSO算法的VSC-HVDC控制器的优化设计

柔性直流(VSC-HVDC)输电系统的控制器参数决定了系统的运行特性,为了充分发挥柔性直流输电系统快速可控的特点,采用改进的粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)对柔性直流输电系统中整流侧定有功功率控制中外环的PI参数进行了优化。首先建立了整流侧定有功功率的小信号模型,然后推导出了内环的等效传递函数,在MATLAB中基于推导的传递函数对外环PI参数进行优化,最后在PSCAD/EMTDC环境下通过与原始参数阶跃响应的仿真结果对比表明,采用提出的优化方法后,系统的暂态性能得到了明显的提高。同时当系统运行于不同的工作点时,系统的响应特性也有明显的改善,具有较强的鲁棒性。     

基于改进粒子群优化算法的电力系统无功电压综合控制

在基本粒子群优化算法的基础上,提出了一种改进的粒子群优化算法用于电力系统无功电压综合控制.该算法改进了随机初始化种群的方法,采用均匀初始化,引进了粒子的自身探索机制,用多个位于可行域中的粒子个体引导粒子的更新,以保证全局搜索的有效性,同时采用混沌变异算子对陷入局部最优的粒子进行变异,提高了算法的寻优性能.通过对IEEE-30节点标准系统模型的无功电压综合控制计算和分析,证明了此改进的粒子群优化算法具有更高的全局寻优效率.     

VSC-HVDC PI参数的系统级优化研究

以海上风电厂为代表的柔性直流输电系统近年来得到了大力发展。柔性直流输电系统包含整流侧和逆变侧以及直流输电线路,控制器参数的确定对整个系统都有很大影响,现阶段整流侧和逆变侧控制系统参数都是单独整定,因此无法得到系统级的最优参数。在直流输电线路等效模型基础上,建立了系统传递函数,根据时间乘绝对误差积分(ITAE)准则,利用粒子群算法进行了多目标下的系统级参数优化。仿真结果验证了系统传递函数以及优化算法的有效性和正确性。     

基于自适应混沌粒子群优化算法的多馈入直流输电系统优化协调直流调制

为了提高交直流互联系统的整体动态稳定性,提出了一种新的基于混沌优化思想的自适应混沌粒子群优化算法,并将其应用于多馈入直流输电系统中各直流调制的优化协调.该算法利用混沌运动的遍历性来初始化粒子群以增强群体的多样性,在粒子群的每次迭代更新计算中,按适应值大小选取部分粒子对其进行混沌优化以帮助惰性粒子跳出局部极值区域,根据每个粒子的适应值自适应地调整其惯性权重系数以提高整个群体的全局与局部搜索能力.以一三区域双馈入交直流并联输电系统为例,选取与直流线路并联运行的交流联络线上的有功功率偏差和各发电机的功角偏差构成目标函数,应用自适应混沌粒子群优化算法对各双侧频差直流调制控制器的参数进行了全局优化协调整定,并与传统粒子群优化算法、遗传算法的优化结果进行了比较,结果表明该算法能更好地实现各直流系统调制间的优化协调,增强了整个系统对低频振荡的阻尼能力,可作为多馈入直流输电系统中直流调制优化协调的一种有效方法.     

一种柔性直流输电系统PID-ANFIS优化控制方法

针对柔性直流输电系统(Voltage Source Converter based High-Voltage Direct-Current,VSC-HVDC)双闭环控制中PI控制存在参数整定困难及控制器数量过多等问题,提出一种具有PID功能的自适应神经元模糊推理系统(Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System with PID function,PID-ANFIS)控制器用于该系统控制。其中,PID-ANFIS控制器兼有神经网络控制、二阶模糊控制及PID功能;同时提出的基于三重合作粒子群算法(Treble Cooperative Particle Swarm Optimization,TCPSO)用于优化该控制器中神经网络参数。TCPSO采用由降维合作、分组合作与记忆合作组成的三重合作策略,极大程度上提升了神经网络参数优化的精度。深入研究了TCPSO优化PID-ANFIS控制器参数的步骤。基于TCPSO优化的PID-ANFIS控制器能够实现VSC-HVDC系统的直接功率控制效果。仿真结果表明该控制器具有控制速度快、超调量小、抗干扰能力强等优点,是VSC-HVDC控制系统的一个可行方案。     

海上风电场经VSC-HVDC并网的次同步振荡与抑制

基于电压源换流器的柔性直流(VSC-HVDC)输电技术已经成为远距离海上风电场接入系统的理想解决方案,由于海上风电机组采用大型风力涡轮机,导致轴系各质块的弹性系数相比传统内陆风电机组有所增大,当海上风电场经VSC-HVDC并网时,将引发两种次同步振荡:风电机组轴系扭振、风电机组与VSC-HVDC换流器控制装置之间相互作用引发的次同步振荡。针对此问题,文中建立海上双馈风电场经VSC-HVDC并网的小信号模型,利用参与因子辨识出轴系扭振和装置间相互作用两种振荡模式以及与之相对应的强相关状态变量;在此基础上,通过特征值分析法绘制根轨迹曲线,进一步分析强相关状态变量参数变化对系统电气阻尼特性的影响;基于信号测试法提出了一种附加阻尼控制的双馈风电机组附加励磁阻尼控制器与柔性直流输电系统次同步阻尼控制器协同抑制措施,并通过DIgSILENT/PowerFactory仿真验证了协同抑制方法的有效性。     

基于VSC-HVDC的风电场并网系统潮流算法研究

柔性直流输电系统非常适合海上风电场并网,但传统交/直流混联系统潮流算法在计算基于VSC-HVDC的风电场并网系统潮流时存在缺陷:直流系统移开后,风电场交流节点变为孤立节点,剩余交流系统的雅可比矩阵不可逆,迭代过程无法进行。针对这一缺陷提出了一种含VSC-HVDC的混联系统(AC/VSC-HVDC)潮流解耦算法:该算法将交、直流系统进行解耦,分别迭代计算。所提算法克服了目前交/直流混联系统潮流计算方法存在的对交流潮流计算程序继承性差、扩展变量多、计算速度慢等缺点;也解决了风电场VSC-HVDC并网系统潮流算法中存在的问题。通过标准算例的计算验证了所提方法的有效性,可以用来对风电场直流并网系统进行稳态潮流分析。     

飞轮储能系统多PI控制器参数优化

对飞轮储能系统(FESS)的有功和无功PI控制器参数优化进行了研究,提出了应用加入模拟退火思想的改进粒子群优化(AIPSO)算法优化FESS有功和无功多PI控制器参数.该算法在混沌初始化、迭代中加入混沌扰动和自适应调整惯性权重系数的改进粒子群优化算法基础上,引入模拟退火思想,既能限制位置更新,又能跳出局部最优解,具有更...     

基于PSCAD-MATLAB联合调用的高压直流控制系统参数优化

为解决高压直流控制系统参数优化问题,提出一种基于PSCAD-MATLAB联合调用的参数优化方法。阐述了联合调用的可能性和基本原理,介绍了联合调用实现优化的基本流程。以CIGRE标准测试系统为研究模型,采用改进粒子群优化算法优化整流侧定电流控制中PI控制器参数。经过比对原参数、基于传递函数优化方法的结果及基于基本粒子群算法的联合调用优化结果表明,联合调用策略准确复现了直流系统实际工作性能,依靠改进粒子群算法的全局搜索能力,有效实现了直流输电控制系统的参数优化,提升了直流输电系统的瞬态和稳态性能。联合调用优化控制参数方法的提出为直流输电控制系统的各个参数的整定和优化提供了重要的参考决策。