[发明专利]基于免疫机制的自适应广域阻尼控制器的控制方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于免疫机制的自适应广域阻尼控制器的控制方法及系统，包括：对处于典型运行方式下的电网系统模型进行线性化处理，确定最佳控制地点和反馈信号，以确定控制回路；对人工免疫广域控制固定环节的参数进行整定；将整定好的参数应用于所述人工免疫固定控制环节中，并设置人工免疫广域自适应控制环节中的刺激因子和抑制因子的约束范围；根据预设的故障集确定目标函数，建立人工免疫广域自适应控制环节优化模型，并进行迭代训练，以确定所述刺激因子和抑制因子的最优值。本发明根据系统输出的响应在线调整原控制器的参数，控制原理简单有效，具有自适应性；对电力系统区间低频振荡有显著地抑制效果，增强了系统在未知的故障和扰动下的动态稳定性。

技术领域

本发明涉及电力系统控制技术领域，并且更具体地，涉及一种基于免疫机制的自适应广域阻尼控制器的控制方法及系统。

背景技术

伴随着我国电网互联区域逐渐形成，复杂的电力系统网络结构随时都可能导致电网发生低频振荡。现有以就地补偿为主的发电机励磁控制难以满足电网运行的阻尼要求。而广域测量系统能够提供互联电网中重要机组与节点的同步测量数据，弥补本地反馈信号可观性差和反映电网整体特性有限的缺点。低频振荡作为影响电网安全稳定运行的重要因素，广域阻尼控制设计一直作为学者探究的热点问题。

在广域阻尼控制设计的研究中，应用了大量理论方法。传统类型的控制器设计均在稳定工作点附近进行线性化处理并确定相关参数为常数，如果运行条件变化会使故障点附近的发电机失去原有机群同调性，并且整定过程通常忽略了机组间的交互响应，大大降低控制性能，甚至控制效果可能恶化。因此，为实现满足复杂电网在各运行方式下的阻尼控制效果，需要设计一种自适应的广域阻尼控制器的控制方法。

发明内容

本发明提出一种基于免疫机制的自适应广域阻尼控制器的控制方法及系统，以解决如何对广域阻尼控制器进行控制，从而抑制系统区间低频振荡的问题。

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种基于免疫机制的自适应广域阻尼控制器的控制方法，所述广域阻尼控制器包括人工免疫广域控制固定环节和人工免疫广域自适应控制环节；所述方法包括：

对处于典型运行方式下的电网系统模型进行线性化处理，根据广域阻尼控制器的输入信号和输出信号计算综合几何可控可观性指标，并根据所述综合几何可控客观性指标确定最佳控制地点和反馈信号，以确定控制回路；

根据上述控制回路，通过相位补偿法对人工免疫广域控制固定环节的参数进行整定；其中，所述参数包括：增益系数和隔直时间常数；

将所述整定好的参数应用于所述人工免疫固定控制环节中，并设置人工免疫广域自适应控制环节中的刺激因子和抑制因子的约束范围；

根据预设的故障集确定目标函数，并根据所述目标函数以及刺激因子和抑制因子的约束范围建立人工免疫广域自适应控制环节优化模型，对所述人工免疫广域自适应控制环节优化模型进行迭代训练以确定所述刺激因子和抑制因子的最优值。

优选地，其中所述对处于典型运行方式下的电网系统模型进行线性化处理，包括：

其中，x(t)、y(t)、u(t)依次是电网系统状态、输出以及控制向量，A为n×n阶状态矩阵；B为n×p阶输入矩阵；C为q×n阶输出矩阵，矩阵A在复平面计算得出的特征值代表电网系统的小干扰稳定程度。

优选地，其中所述根据广域阻尼控制器的输入信号和输出信号计算综合几何可控可观性指标，包括：

G_coi(i,j)＝g_oj(k)g_ck(k)，