[发明专利]多运行方式电力系统稳定器参数协调优化方法

说明书

本发明公开多运行方式电力系统稳定器参数协调优化方法，利用模拟退火算法改进QUATRE算法，使它能够在求解过程中以一定的概率接受劣质解、避免在搜索过程中陷入局部极小值，在调整参数后将其应用到多机电力系统稳定器的参数协调设计中，将电力系统稳定器的参数协调整定问题转换为基于系统振荡模态特征值以及阻尼系数的最佳问题，获得电力系统动态稳定性和鲁棒性的提高。

技术领域

本发明涉及电力控制技术领域，尤其涉及多运行方式电力系统稳定器参数协调优化方法。

背景技术

电力系统稳定器(电力系统稳定器)在如今大电网的背景下已经得到了广泛的应用，其最关键的两个问题是安装地点和参数整定，安装地点的研究理论已趋于完善，而参数协调部分是各大学者的探讨热点之一。

电力系统稳定器的设计可以根据控制理论中的相位补偿法，但对于系统中的多个电力系统稳定器来说，传统相位补偿法通常是依次进行参数整定，这必然会引起各个稳定器之间存在交互效应；为了克服这种问题，有研究指出将电力系统稳定器的参数整定等效为一个基于机电模态特征值的最优问题，即尽可能地将特征值从复平面中的左半平面移动。利用人工智能算法的全局优化能力来求解该问题近来已为控制器的协调设计提供了全新的思路并迅速成为研究热点。利用粒子群优化算法优化电力系统稳定器参数，虽然优化原理简单，但其优化迭代过程中寻优的粒子容易早熟，并且容易陷入局部最优，而大多数算法的通病也在于此。为此有基于粒子群理论提出了一种改进的粒子群优化算法，虽然算法的性能得到了一定的提高，但粒子并没有完全趋向于全局最佳值，而是趋向于相对较好的值，因此该优化结果的可靠性还有待进一步的提高。

拟仿射变换进化(QUasi-Affine TRansfor-mation Evolutionary,QUATRE)是一种新型优化算法，其因采用的进化公式类似于几何学中的仿射变换而得名，它不但克服了粒子集群优化算法收敛过慢的缺陷，而且在具有更强的协作性的同时降低了时间复杂度。但是QUATRE算法同时也存在往后迭代过程中种群多样性的丧失，导致容易误入局部最优的缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供多运行方式电力系统稳定器参数协调优化方法。

本发明采用的技术方案是：

多运行方式电力系统稳定器参数协调优化方法，其包括以下步骤：

步骤1，导入网架基本潮流及动态数据，根据待分析的电力系统的机电振荡特征配置电力系统稳定器个数及位置；

步骤2，设置电力系统稳定器各个参数和运行方式，线性化系统模型并通过对系统状态方程特征值的计算得到该方式下的各个模态的最初阻尼比；

步骤3，判断各个模态的最初阻尼比是否均大于或等于设定的最小阻尼比ξ_min；是则，执行步骤9；否则，执行步骤4；

步骤4，初始化SA-QUATRE算法与模拟退火的参数，同时产生一组初始解X＝{X₁,X₂,...,X_D}^T；

步骤5，将每一个解X_i赋值给对应电力系统稳定器待优化的变量中，在对应的运行状态下计算各机电振荡模态阻尼系数；

步骤6，计算对应特征值的目标函数f值；

k为振荡模式个数；ξ_min为事先设定的最小阻尼系数；ξ_i,j表示第j种运行方式下第i个机电振荡模态阻尼系数。

步骤7，判断是否满足停止规则，即达到最大迭代次数或已经收敛至理论最佳值0；是则，执行步骤9；否则，执行步骤8；

步骤8，利用改进的拟仿射变换进化算法不断更新搜寻并产生子代群体，更新下一代候选解X，然后执行步骤5进行循环；