[發明專利]一種離線優化/在線切換的無功補償方法

有效

• 申請號: 201710128040.8
• 申請日: 2017-03-06
• 公開（公告）號: CN106950831B
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 趙熙臨;吳朧朧;明航;何晶晶;湯倩
• 申請（專利權）人: 湖北工業大學
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 武漢帥丞知識產權代理有限公司 42220
• 代理人: 朱必武

1.一種離線優化/在線切換的無功補償方法，其特征在于，所述方法是在傳統PI控制器基礎上，采用混沌PSO算法與其相結合的控制策略，對PI控制器的參數進行離線優化調整，并在SVC系統的靜止無功補償控制中，針對不同負載狀態，進行不同控制策略的選擇；

采用混沌PSO算法優化PI控制器參數的步驟如下：

(1)混沌初始化粒子群中N個粒子的速度；隨機產生一個2維且各分量值均在0-1之間的混沌矢量Z₁＝(Z₁₁,Z₁₂)，以Z₁為初始值由映射模型計算得N個矢量Z₁,Z₂,...,Z_n；再由公式x_ij＝a_j+(b_j-a_j)z_ij，將混沌變量Z_i的各分量變換到無功補償問題的允許解空間，其中i＝1,2,...,N；j＝1,2；a_j,b_j為無功補償優化變量約束上下限；

(2)將N個矢量x_i代入Simulink模型中，計算評價函數值，并將個體的歷史最優位置設為局部最優值pbest，群體中歷史最優位置設為全局最優值gbest；

(3)判斷是否滿足while循環條件，若滿足條件，則對每個粒子i的第1、2維的速度和位置分別按照式(1)和式(2)進行更新；若不滿足條件，則輸出全局最優gbest，

式中：c為收縮因子、ω為慣性權重因子、c1,c2為學習因子；

(4)計算粒子的適應度函數值，如果該粒子當前的適應度函數值比其局部最優更好，則將當前位置設為其局部最優，如果該粒子當前的適應度函數值比全局最優更好，則將當前位置設為其全局最優；

(5)對每一代粒子全局最優值x_g＝(x_i1,x_i2)進行混沌優化，將全局最優值通過公式z_ij＝(x_ij-a_j)/(b_j-a_j)進行映射，對x_i1,x_i2通過映射模型分別進行M次迭代，生成一個混沌序列z＝(z₁,z₂,...,z_m)，將混沌序列通過x_ij＝a_j+(b_j-a_j)z_ij逆映射回無功補償問題的允許解空間，通過上面的變換能夠產生混沌變量的可行解的序列x_g＝(x_g1,...,x_g2)，計算可行解序列中每個可行解矢量的適應值，并且保留適應值最優時對應的可行解矢量，記作從當前粒子群中隨機選擇一個粒子，并用的位置矢量來代替選出的粒子位置矢量；

(6)判斷是否滿足結束條件，若不滿足條件則跳至步驟(2)；若滿足則輸出全局最優gbest并結束程序。

2.根據權利要求1所述的離線優化/在線切換的無功補償方法，其特征在于，所述方法的主要思想是將SVC安裝點處線電壓測量值與系統參考電壓設定值作差送入控制器中，再經過限幅環節得到系統所需導納B_ref，B_ref經過有理插值函數模塊得到作用于SVC裝置中晶閘管的觸發角α，α通過觸發電路產生觸發脈沖作用于SVC裝置，接著SVC裝置產生系統所需無功功率作用于主電路，主電路的電壓隨之發生改變，改變后的電壓再通過反饋環節送至控制器計算，直到電網的實際電壓與參考電壓達到一致為止。