[发明专利]一种多运行方式下的多机PSS参数协调优化方法

说明书

本发明公开了一种多运行方式下的多机PSS参数协调优化方法，先确定系统的运行方式，再依据轨迹灵敏度和主成分分析求取多运行方式下PSS的输入信号的综合评价指标，并选取其中评价指标较大的信号为PSS的输入信号；然后对系统进行模式识别选取出关键机组，并提取关键机组的故障特征，利用提取的故障特征结合ITAE准则和田口法构造鲁棒性目标以及稳定性目标，从而构建多目标优化算法；最后根据构建的多目标优化算法进行PSS的迭代优化，得到满足系统稳定性以及多运行方式下的鲁棒性的最佳参数。本发明实现了系统暂态过程多机和多运行方式下全局参数寻优，提高了电力系统稳定器抑制振荡的能力，增强了其在多种运行方式下的鲁棒性。

技术领域

本发明属于电网安全稳定控制技术领域，更为具体地讲，涉及一种多运行方式下的多机PSS参数协调优化方法。

背景技术

电力系统稳定器(Power System Stabilizer PSS)是现代电力系统中抑制机组振荡以及提供附加阻尼的关键设备。目前，PSS的配置原理主要基于电力结构参数的小干扰稳定理论，选择本地信号构成反馈控制环。这种基于单机无穷大系统配置的PSS参数，忽略了发电机之间的相互影响，在复杂电力系统中，有时反而会恶化系统的阻尼，加剧系统的振荡。因此对于复杂系统中多机PSS的参数协调优化问题亟待深入展开。

针对PSS参数优化问题，以往研究多是将其转化成一个基于特征值或是阻尼的最优问题，再利用优化算法进行寻优。但上述方法基于小干扰分析，在小干扰稳定下提供期望性能的PSS在大扰动下并不一定能保证令人满意的性能。因此，一些学者又提出基于暂态情况对PSS参数进行优化，并将PSS参数优化问题转化成发电机转子振荡模式的优化问题，但该方法的不足在于未考虑运行方式变化后参数的鲁棒性问题。而且，以往对于PSS参数优化的研究中，忽略了对于PSS输入信号的优化，优化效果并不能达到最佳。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种多运行方式下的多机PSS参数协调优化方法，利用轨迹灵敏度以及主成分分析进行PSS输入信号的选择，确保选取最佳的输入信号，再结合选择的关键机组，可极大的加快优化的收敛速度。

为实现上述发明目的，本发明一种多运行方式下的多机PSS参数协调优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)、依据系统的运行约束并结合正交表确定系统的实时运行方式；

(2)、确定每个电力系统稳定器(Power System Stabilizer，PSS)的输入信号；

(2.1)、分两次计算第k台发电机的第i种输入信号在第j种运行方式下由两次摄动产生的功角曲线

其中，为第k台发电机中PSS的第i种输入信号，i＝1,2,…,m，m为输入信号总数，j＝1,2,…,p，p表示运行总方式；

(2.2)、计算第k台发电机中的PSS在第i种输入信号第j种运行方式下的相对轨迹灵敏度

其中，为的给定值，为对应的功角稳态值，r为第r个采样点；

(2.3)、计算相对轨迹灵敏度在所有采样点的平均值

其中，R为发电机功角曲线的总采样点数；

(2.4)、重复上述步骤(2.1)至(2.3)，分别计算第k台发电机中PSS的第i种输入信号在其余p-1运行方式下相对轨迹灵敏度的平均值

(2.5)、重复步骤(2.4)，计算出第k台发电机中PSS的m路输入信号在所有运行方式下的相对轨迹灵敏度的平均值，再用这些平均值形成灵敏度矩阵