[发明专利]一种基于无模型自适应的附加阻尼控制方法

说明书

本发明涉及一种基于无模型自适应的附加阻尼控制方法，属于电力技术领域。本发明包括步骤：首先在交直流系统的整流侧构建无模型自适应控制器，使控制器和系统形成闭环控制；然后利用模拟退火粒子群算法建立寻优的目标函数对无模型自适应控制器的关键参数进行参数寻优，找出控制参数最优值；再根据模拟退火粒子群算法找到的最优值带入无模型自适应控制器从而形成无模型自适应的直流附加阻尼控制器；最后在电力系统不同工况下当系统发生振荡时进行无模型自适应的直流附加阻尼控制器的控制。本发明能较好地抑制电力系统低频振荡，对系统不同工况具有很好的自适应性，对地区电网的安全稳定运行具有一定的优势。

技术领域

本发明涉及一种基于无模型自适应的附加阻尼控制方法，属于电力技术领域。

背景技术

高压直流输电在我国电网中使用愈来愈遍及，远距离和超远距离的高压、特高压直流在西电东送中扮演着紧要角色。随着电网发展，电网互联结构越来越大，电网显著呈现以远、大、高、混联复杂运行的特点。这些因素的存在，导致电系统低频振荡的现象，若没有有效的抑制，将发生系统连锁故障，进一步恶化成大面积的停电。而传统的阻尼控制器在抑制低频振荡发挥了重要作用，但是现在电网结构和运行方式变化较复杂，其不能适应此变化，针对此问题，有必要对此予以深入研究。

无模型控制方法是一种把输入输出数据作为控制器设计唯一参量的自适应控制方法。与传统的基于模型的控制设计相比，它的优点表现是突出的，研究人员不需要掌握模型的数学问题。但一般的无模型控制器存在跟踪性能差的问题，需要进一步的优化。

为此，提出无模型自适应控制(model free adaptive control，MFAC)算法实现了具备自适应功能的直流附加阻尼控制器的设计，并基于模拟退火粒子群算法对控制器参数寻优。

发明内容

本发明提供了一种基于无模型自适应的附加阻尼控制方法，以用于解决传统的阻尼控制器无法适应电网结构和其运行方式的变化，以及无模型控制器存在跟踪性能差的问题。

本发明的技术方案是：一种基于无模型自适应的附加阻尼控制方法，所述方法的具体步骤如下：

Step1、首先在交直流系统的整流侧构建无模型自适应控制器，使控制器和系统形成闭环控制；

Step2、然后利用模拟退火粒子群算法建立寻优的目标函数对无模型自适应控制器的关键参数进行参数寻优，找出控制参数最优值；

Step3、再根据模拟退火粒子群算法找到的最优值带入无模型自适应控制器从而形成无模型自适应的直流附加阻尼控制器；

Step4、最后在电力系统不同工况下当系统发生振荡时进行无模型自适应的直流附加阻尼控制器的控制。

所述步骤Step2中，找出控制参数最优值的具体步骤如下：

首先确定直流系统不同工况，在某一工况下将控制器关键参数带入模拟退火粒子群算法中，寻优算法对参数数值进行变更，在参数每发生一次变化之后计算系统阻尼目标函数值，再判断系统阻尼目标函数值是否变优，若系统阻尼目标函数值没有变优则进入寻优算法下一个循环，直到找到系统阻尼目标函数值最佳，则输出控制器关键参数，寻优过程结束。

本发明的有益效果是：

1、提出了对于交直流电力系统抑制低频振荡的直流附加阻尼控制新方法，并且指明了控制器关键参数寻优的方法和方向；

2、通过电力系统验证基于无模型自适应的直流附加阻尼控制能有效增强这些工况的阻尼水平，也体现了该控制的自适应能力特点；