[发明专利]基于自适应罗盘搜索算法的火电厂同步发电机励磁系统最优参数整定方法

说明书

本发明提供一种基于ACS算法的火电厂SG励磁系统最优参数整定方法，具体实现步骤如下：首先，建立SG的优化模型；然后，将电网故障引起的频率偏差输入至配置有PSS的励磁系统中，经调节后输出励磁电压u_fd；最后，将u_fd反馈至SG中，进行下一次迭代。其中，PSS参数及励磁增益参数采用ACS算法进行整定。不断循环上述过程，直至算法收敛得到最优的整定参数。ACS算法有效解决了火电厂SG在实际应用中其PSS参数及励磁增益参数难以最优整定的问题，具有如下两个优势：第一，算法引入了基于探索方向的自适应序列，显著提高了全局搜索能力，避免了PSS参数及励磁增益参数陷入局部最优；第二，ACS算法采用单智能体搜索机制，使得算法能以更快的速度和更高的收敛稳定性逼近最优的PSS参数及励磁增益参数。

技术领域

本发明涉及电力系统控制技术领域，具体为一种基于自适应罗盘搜索(adaptivecompass search, ACS)算法的火电厂同步发电机(synchronous generator, SG)励磁系统最优参数整定方法，以实现SG在电网故障下参与电力系统最优调频。

背景技术

近年来，我国电力行业发展迅速，各种发电技术为生产生活提供了更多的电力资源。为了保证供电的稳定性和安全性，必须要提高对火电厂发电过程的重视，确保其发电机组可以始终维持在最佳运行状态，保持较高的生产效率。SG作为火电厂发电机组中最重要的组成部分，其可靠性直接影响火电厂的稳定运行和用户供电的安全性和经济性。一旦电网发生故障，将会造成大幅度的频率振荡，使SG失稳运行，严重时还会引发大规模的停电事故，造成重大经济损失。为此人们引入了电力系统稳定器(power system stabilizer，PSS)作为SG励磁系统的附加控制环节，以缓解机组的调频压力，快速降低电网故障引起的频率振荡，改善电网的稳定性。目前，火电厂励磁系统所采用的控制参数大多是依赖工程经验而整定的，当发电机负荷增减或受到外界干扰导致运行状态突变时，其控制参数将很难满足系统稳定的高品质要求。因此如何优化励磁系统的控制参数，使之能够更好地适应发电机复杂系统的动态变化，成为了SG励磁控制研究所面临的主要问题。

以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

发明内容

本发明为解决火电厂SG励磁控制在实际应用中其PSS参数及励磁增益参数难以最优整定的问题，提出一种基于ACS算法的火电厂SG励磁系统最优参数整定方法，以实现SG在电网故障下参与电力系统最优调频。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种基于自适应罗盘搜索(adaptivecompass search, ACS)算法的火电厂同步发电机(synchronous generator, SG)励磁系统最优参数整定方法，以实现SG在电网故障下参与电力系统最优调频，包括以下步骤：

（1）建立SG的优化模型；

（2）利用ACS算法对PSS的参数T₁、T₂、T₃、T₄和K_PSS及励磁系统的励磁增益参数K_e进行整定；

（3）输入电网故障引起的频率偏差至配置有电力系统稳定器(power systemstabilizer，PSS)的励磁系统中，经励磁调节后输出励磁电压u_fd，将其反馈至SG中，进行下一次迭代；

（4）不断循环上述过程，直至算法收敛，得到最优的整定参数。