[发明专利]一种适用于多端柔性直流系统的下垂控制参数优化方法

权利要求书

1.一种适用于多端柔性直流系统的下垂控制参数优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：建立多端柔性直流系统仿真模型，通过改变换流站的传输功率多次运行，提供多维样本数据作为梯度下降算法的输入；

S2：建立基于梯度下降法的参数优化模型,采用拟合函数来表示因变量直流电压波动与自变量功率，以及下垂控制系数的关系；

S3：建立基于梯度下降优化法的损失函数，求解损失函数的梯度，对拟合函数的下垂控制参数进行更新；

S4：样本数据经过梯度下降法的多次训练后，逐步更新下垂控制系数逼近优化极小值；

S5：梯度下降算法计算优化解后，更新仿真模型的下垂控制系数进行校验，验证拟合模型的恰当性；

所述步骤S2中的参数优化模型由下式表达：

Δε＝(U_dcref-U_dc)-K_p(P_ref-P_vsc) (1)

式中，Δε为下垂控制输出的偏差，U_dcref和U_dc分别为换流站的直流电压参考值和量测值，P_ref和P_vsc分别为换流器的输出功率参考值和量测值；K_p为下垂系数。

2.根据权利要求1所述的适用于多端柔性直流系统的下垂控制参数优化方法，其特征在于，所述拟合函数由下式表达：

h_θi(P_i)＝f(P_i|θ_i) (2)

其中，h_θi(P_i)为直流电压波动量测值，为拟合函数的因变量；f(P_i|θ_i)为直流电压波动量的拟合函数；P_i为输入功率，为自变量；参数θ_i为第i个换流器的下垂控制系数，i的取值范围为[1,n]。

3.根据权利要求2所述的适用于多端柔性直流系统的下垂控制参数优化方法，其特征在于，所述步骤S3中的损失函数由下式表达：

其中，J(θ₀,θ₁,...,θ_n)为损失函数，m为训练样本数，j为训练样本对应序号；y(j)为第j个训练样本的直流电压波动期望值，h_θi(P_i(j))为第j个样本的拟合函数的量测值。

4.根据权利要求3所述的适用于多端柔性直流系统的下垂控制参数优化方法，其特征在于，y(j)取值相同。

5.根据权利要求3或4所述的适用于多端柔性直流系统的下垂控制参数优化方法，其特征在于，对于第j个样本的拟合函数h_θi(P_i(j))的量测值，采用1×M维的直流电压量测数据求均方差表示：

其中，U_dc(k)为1×M维中第k个直流电压测量值，U_dcref为直流电压参考值。

6.根据权利要求3或4所述的适用于多端柔性直流系统的下垂控制参数优化方法，其特征在于，所述步骤S3中求解损失函数的梯度包括：

其中，P_i(j)表示第j个样本中第i个换流器的功率，m为样本数。

7.根据权利要求3或4所述的适用于多端柔性直流系统的下垂控制参数优化方法，其特征在于，所述步骤S3中对拟合函数的下垂控制参数进行更新包括：

θ_j＝θ_j-α·V_j(t) (6)

V_j(t)为下垂控制参数θ_j在t时刻的梯度动量；α为梯度下降的步长。