[发明专利]一种直流控制器主导参数识别与辨识方法

权利要求书

1.一种直流控制器主导参数识别与辨识方法，其特征在于，所述主导参数识别与辨识方法如下：

待分析的直流控制器参数θ_j通过直流输电模型控制系统进行仿真，获得时长为T_c的仿真结果，仿真结果包括直流输电系统整流侧直流电压V_rec、逆变侧直流电压V_inv和直流电流I_d，根据仿真结果计算出直流控制器参数θ_j的平均灵敏度A_j，计算公式如下：

其中，的计算方法如下所示：

其中，+Δθ_j和-Δθ_j为在待分析的直流控制器参数θ_j上添加的微小扰动，y_i(θ₁,…,θ_j+Δθ_j,…,θ_m,k)和y_i(θ₁,…,θ_j-Δθ_j,…,θ_m,k)为相关直流响应量i的时域轨迹，θ_j0为参数θ_j的给定值，y_iN为响应量i对应的额定值。

2.根据权利要求1所述的一种直流控制器主导参数识别与辨识方法，其特征在于，所述主导参数识别与辨识方法的具体步骤如下：

S1、初始化：设置最大迭代次数s_max、最大飞行速度v_max、种群粒子个数P和当前迭代次数t＝0，在主导参数的上限θ_U与下限θ_L范围内，随机生成待辨识参数组θ_i＝{θ_ij|j＝1,2,…,n}，在最大飞行速度v_max内，随机生成飞行速度数组v_i＝{v_ij|j＝1,2,…,n}，由P个待辨识参数组θ_i＝{θ_ij|j＝1,2,…,n}和P个飞行速度数组v_i＝{v_ij|j＝1,2,…,n}组成的个体粒子p_i＝(θ_i,v_i)，其中，i＝1,2,…P；

S2、适应度计算：根据当前种群中各粒子参数组，调用直流系统仿真模型计算模型响应结果，再由测辨效果综合评价指标E(θ)评估各粒子参数组对实际响应的拟合程度作为该粒子适应度，其中，测辨效果综合评价指标E(θ)，以下式进行计算：

其中，在以参数集合θ为基础的仿真结果中，V_rec(θ,t)表示在t时刻的直流输电系统整流侧直流电压，V_inv(θ,t)表示在t时刻的直流输电系统逆变侧直流电压，I_d(θ,t)表示在t时刻的直流输电系统直流电流响应量；

S3、最优解搜索：统计各粒子历史适应度信息，搜索个体粒子最优适应度对应的最优解p_i.max＝(θ_i.max,v_i.max)，并从各粒子最优解中搜索当前的全局最优解p_max＝(θ_max,v_max)；

S4、参数更新：依据各个体粒子的最优解与全局最优解采用下式对个体粒子的各维速度与位置进行更新：

采用下式对粒子的最大速度与位置进行限制：

其中，θ_i.max.为第i个粒子最优解的第j维参数，θ_max.j为全局最优解的第j维参数，ω为用来控制算法全局搜索能力的惯性因子，ω为非负值，ω较大时，算法全局搜索能力较强，ω较小时，算法的局部搜索能力较强，C₁和C₂均为加速度常数，ε₁和ε₂均为[0,1]内的随机数；

S5、更新当前代数t＝t+1，比较当前代数是否大于最大迭代次数t_max，若t≥t_max，则输出当前种群中全局最优解作为主导参数辨识结果，若tt_max，则返回步骤S2进行下一轮迭代。

3.根据权利要求2所述的一种直流控制器主导参数识别与辨识方法，其特征在于，所述直流输电模型控制系统包括主控模块、低电压限电流控制(Voltage Dependent CurrentOrder Limiter,VDCOL)模块、电流控制模块、换相失败预测模块、熄弧角控制模块、最小α控制模块(最小触发角控制模块)、电压控制模块、Gamma0控制模块和α控制模块；

其中，主控模块有两种控制模式：在定电流模式下，主控模块直接输出参考电流作为电流指令I_o，在定功率模式下，主控模块则基于设定的参考功率P_ref与直流电压U_dc，计算得到电流指令I_o；

将电流指令I_o输出给VDCOL模块，VDCOL模块根据当前的直流电压U_dc对电流指令I_o进行限幅，并将处理后的电流指令I_o与量测的直流电流I_d做差，逆变侧需增加电流指令裕度I_margin，电流控制模块则依据处理后的电流指令I_o与量测的直流电流I_d的差值，计算触发角α，将计算得到的触发角α输入α控制模块中；

α控制模块的主要作用是依据其他模块对主控-VDCOL-电流控制模块生成的触发角α进行限制，并将处理后的触发角α输入换流器；

在整流侧，为实现故障后直流电流冲击的最小，以α控制模块与电压控制模块输出的最大值作为α控制模块中α角的下限；

在逆变侧，则以熄弧角控制模块、电压控制模块以及电流控制模块的最小值作为α角，Gamma0控制模块则通过判断直流电压是否低于阈值，若低于阈值，则强制以熄弧角控制模块计算的触发角α作为逆变侧触发角α控制模块的输出，用来加速暂态过程中的电压恢复。