一種提高直流系統(tǒng)抑制換相失敗能力的控制參數(shù)優(yōu)化方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種提高直流系統(tǒng)抑制換相失敗能力的控制參數(shù)優(yōu)化方法，包括以下步驟：初始化后通過PSCAD和MATLAB之間的接口技術(shù)，建立接口模塊一和接口模塊二，接口模塊一用于調(diào)用優(yōu)化算法，實(shí)行算法的整體迭代功能，并且在每次仿真開始時，通過改進(jìn)粒子群算法更新粒子位置即控制器參數(shù)返回給PSCAD；接口模塊二用于每次仿真結(jié)束時，接收由PSCAD返回的粒子位置和優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)，并更新全局最優(yōu)粒子位置和個體最優(yōu)位置；本發(fā)明通過PSCAD與MATLAB之間的接口技術(shù)，實(shí)現(xiàn)兩者的聯(lián)合調(diào)用，并利用了改進(jìn)的粒子群算法搜尋最優(yōu)控制參數(shù)，利用PSCAD中的多次運(yùn)行功能，可實(shí)現(xiàn)多次軟件之間的調(diào)用，從而實(shí)現(xiàn)控制參數(shù)的優(yōu)化搜索。
【專利說明】一種提高直流系統(tǒng)抑制換相失敗能力的控制參數(shù)優(yōu)化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)運(yùn)行與控制【技術(shù)領(lǐng)域】，具體設(shè)計一種直流輸電系統(tǒng)的抑制換相失敗控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著交流輸送容量的增大、線路距離的增長以及電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化，使得系統(tǒng)穩(wěn)定、短路電流的限制、調(diào)壓等問題日益突出，特別是在遠(yuǎn)距離輸電時，為了提高穩(wěn)定性與輸送容量，需要花費(fèi)較大的投資。而直流輸電技術(shù)有交流輸電不能取代之處，使得直流輸電在電網(wǎng)中取得越來越多的應(yīng)用，發(fā)展前景良好。
[0003]換相失敗是直流輸電系統(tǒng)逆變器最常見的一種故障，當(dāng)逆變器聯(lián)接于弱交流系統(tǒng)時換相失敗更容易發(fā)生。影響換相失敗的主要因素包括交流電壓幅值的突然降低、直流電流突然升高、換相電壓過零點(diǎn)相角的偏移等。目前抑制換相失敗的手段主要是在檢測到將要發(fā)生換相失敗時，將觸發(fā)角α減小，以增加換相裕度，減少換相失敗的發(fā)生。而在直流輸電控制系統(tǒng)極控制層中，也存在著各種基本控制策略:整流側(cè)通常配有帶amin限制的定電流控制器；逆變側(cè)通常備有定電壓控制器、定電流控制器和定關(guān)斷角Y角控制器。協(xié)調(diào)好兩者之間的結(jié)合，將有利于提高直流輸電系統(tǒng)抑制換相失敗的能力。目前的優(yōu)化技術(shù)都沒有將實(shí)際模型的精確性與優(yōu)化算法的高效性很好的結(jié)合起來，以實(shí)現(xiàn)直流控制系統(tǒng)的參數(shù)優(yōu)化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明目的:本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種提高直流系統(tǒng)抑制換相失敗能力的控制參數(shù)優(yōu)化方法，通過PSCAD與MATLAB之間的接口技術(shù)，以直流電流與整定值之間的偏差值為優(yōu)化目標(biāo)，利用改進(jìn)粒子群優(yōu)化算法優(yōu)化直流控制系統(tǒng)中定關(guān)斷角控制和定電流控制中的控制參數(shù)，提高了系統(tǒng)抑制換相失敗的能力。
[0005]技術(shù)方案:本發(fā)明提供了一種提高直流系統(tǒng)抑制換相失敗能力的控制參數(shù)優(yōu)化方法，如圖1所示，包括以下步驟:
[0006](I)初始化最大迭代次數(shù)、每次迭代保存的整流側(cè)、逆變側(cè)PI控制器參數(shù)和優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)值、故障時刻及類型、改進(jìn)粒子群優(yōu)化算法的設(shè)定；
[0007](2 )通過PSCAD和MATLAB之間的接口技術(shù)，建立接口模塊一和接口模塊二，接口模塊一用于調(diào)用優(yōu)化算法，是算法的主體部分，實(shí)行算法的整體迭代功能，并且在每次仿真開始時，通過改進(jìn)粒子群算法更新粒子位置即控制器參數(shù)返回給PSCAD ;接口模塊二用于每次仿真結(jié)束時，接收由PSCAD返回的粒子位置和優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)，并更新全局最優(yōu)粒子位置pg和個體最優(yōu)位置Pi ;
[0008](3)使能PSCAD與MATLAB接口模塊一，根據(jù)算法更新粒子參數(shù)，并將粒子位置返回控制器參數(shù)給PSCAD ；
[0009](4)直流電流的大小關(guān)系著關(guān)斷角的變化，以直流側(cè)電流與直流電流整定值的差值為目標(biāo)優(yōu)化控制參數(shù)，以滿足提高抑制換相失敗能力的要求，目標(biāo)優(yōu)化控制指標(biāo)函數(shù)如下:
【權(quán)利要求】
1.一種提高直流系統(tǒng)抑制換相失敗能力的控制參數(shù)優(yōu)化方法，其特征在于:包括以下步驟: (1)初始化最大迭代次數(shù)、每次迭代保存的整流側(cè)、逆變側(cè)PI控制器參數(shù)和優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)值、故障時刻及類型、改進(jìn)粒子群優(yōu)化算法的設(shè)定； (2 )通過PSCAD和MATLAB之間的接口技術(shù)，建立接口模塊一和接口模塊二，接口模塊一用于調(diào)用優(yōu)化算法，實(shí)行算法的整體迭代功能，并且在每次仿真開始時，通過改進(jìn)粒子群算法更新粒子位置即控制器參數(shù)返回給PSCAD ;接口模塊二用于每次仿真結(jié)束時，接收由PSCAD返回的粒子位置和優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)，并更新全局最優(yōu)粒子位置Pg和個體最優(yōu)位置Pi ； (3)使能PSCAD與MATLAB接口模塊一，根據(jù)算法更新粒子參數(shù)，并將粒子位置返回控制器參數(shù)給PSCAD ； (4)直流電流的大小關(guān)系著關(guān)斷角的變化，以直流側(cè)電流與直流電流整定值的差值為目標(biāo)優(yōu)化控制參數(shù)，以滿足提高抑制換相失敗能力的要求，目標(biāo)優(yōu)化控制指標(biāo)函數(shù)如下:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高直流系統(tǒng)抑制換相失敗能力的控制參數(shù)優(yōu)化方法，其特征在于:步驟(1)所述改進(jìn)粒子群優(yōu)化算法包括以下3個策略: ①、慣性權(quán)重的改進(jìn):慣性權(quán)重的大小隨粒子適應(yīng)值的變化而更新，關(guān)系式如下式:

【文檔編號】G06F17/50GK103886146SQ201410091267
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年3月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月12日
【發(fā)明者】衛(wèi)志農(nóng), 繆新民, 孫國強(qiáng), 孫永輝, 袁陽, 任賓, 向育鵬 申請人:河海大學(xué)