基于粒子交叉融合算法的pss參數(shù)優(yōu)化研究

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1、蘭州交通大學碩士學位論文摘要我國電力系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)的規(guī)模還處在較早階段，區(qū)域間的聯(lián)系比較偏弱，這種情況下就會出現(xiàn)弱阻尼，從而可能引發(fā)區(qū)域電網(wǎng)的低頻振蕩，嚴重影響電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴大，快速、高放大倍數(shù)勵磁系統(tǒng)的投入，使得低頻振蕩己經(jīng)成為影響互聯(lián)電力系統(tǒng)穩(wěn)定的重要問題之一。在電力系統(tǒng)中，引入電力系統(tǒng)穩(wěn)定器，用來抑制低頻振蕩的發(fā)生，是克服這一問題的有利措施。PSS(PowerSystemStabilizer，電力系統(tǒng)穩(wěn)定器1作為附加勵磁，對采集到的與振蕩相關(guān)的信號進行處理，為勵磁系統(tǒng)提供一個附加信號。這樣，發(fā)電機產(chǎn)生附加阻尼力矩，補償振蕩產(chǎn)生的負阻尼，會使得系

2、統(tǒng)的低頻振蕩得到抑制，電力系統(tǒng)穩(wěn)定性得到改善。但是由于加裝到系統(tǒng)的PSS一旦選取不適合的參數(shù)，控制結(jié)果就會偏離最佳控制點，這就減弱了穩(wěn)定器的作用。甚至，會出現(xiàn)在抑制某一主振模態(tài)的同時卻使得另一模態(tài)惡化的情形，這會進一步惡化系統(tǒng)穩(wěn)定性。因此，需要通過優(yōu)化的方法來協(xié)調(diào)配置PSS的參數(shù)，優(yōu)化其工作狀態(tài)。近年來，國內(nèi)外已有多種算法用于PSS參數(shù)優(yōu)化，包括模擬退火算法、禁忌搜索算法、粒子群算法等，但各種算法在應(yīng)用過程中也都存在有一定的缺陷。為了更好地配置PSS參數(shù)，本文在對比了幾種優(yōu)化算法后，采用了一種改進的粒子群算法，即粒子交叉融合算法，來對PSS進行參數(shù)協(xié)調(diào)優(yōu)化。本文分析了P

3、SS抑制低頻振蕩的原理，詳細闡述了HPS0(HybirdParticleSwarmOptimization，粒子交叉融合算法)的物理意義、數(shù)學模型及算法流程。在此基礎(chǔ)上，將HPSO算法用于PSS參數(shù)優(yōu)化協(xié)調(diào)，并基于單機無窮大系統(tǒng)和四機兩區(qū)域系統(tǒng)兩個典型系統(tǒng)算例，建立了PSS參數(shù)優(yōu)化的模型。最后，在Matlab環(huán)境下，進行了系統(tǒng)運行狀態(tài)的仿真測試，并與不同算法的優(yōu)化結(jié)果進行了對比。仿真結(jié)果表明，利用HPSO算法優(yōu)化的PSS在系統(tǒng)發(fā)生小擾動的情況下，具有更好的工作性能，并且能夠?qū)Φ皖l振蕩進行有效地抑制，維持系統(tǒng)的穩(wěn)定，從而，驗證了HPSO算法的有效性和優(yōu)越性。關(guān)鍵詞：電力系

4、統(tǒng)穩(wěn)定器；低頻振蕩；粒子交叉融合算法；參數(shù)優(yōu)化類型：應(yīng)用基礎(chǔ)研究基于粒子交叉融合算法的PSS參數(shù)優(yōu)化研究AbstractThesizeofpowersystemnetworkinChinalSstillatitsearlystage．Theconnectionbetweentheareasisweak，theweakdampingwillappearunderthiscircumstance，andlowfrequencyoscillationsareeasytobetakenplace．Andthisphenomenonthreatensthesafetyoperat

5、ingofthewholesystem．Thedimensionofmodemisbecominglargerandlarger，withtheuseofrapidhighmagnificationexcitationsystemlowfrequencyoscillationhasbecameoneofthemainproblemsofpowersystemstability．Usingpowersystemstabilizers(PSS)inthepowersystem，tosuppressthelowfrequencyoscillation，itisabenefic

6、ialmethodtosolvetheproblem．Asadditionalexcitation，PSShandlesthesignalsrelatedtooscillation，andprovidesalladditionalsignaltoexcitationsystem．Thus，generatorswillproduceadditionaldampingtorque．Itcancompensatenegativedampingcausedbyoscillation．So，thelowfrequencyoscillationwillbesuppressed，an

7、dthestabilityofpowersystemwillbeimproved．Oncetheparametersarenotsuitable，thecontrolresultwilldeviatefromtheoptimalpointdecreasingtheeffectofPSS．PSSemployedinpowersystem，existstheconditionthatsuppressingonemainoscillationmodebutworseninganotheratthesametime，thendeteriorati