[發(fā)明專利]一種基于CS算法的雙饋機組調(diào)頻控制方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710868272.7
• 申請日: 2017-09-22
• 公開（公告）號: CN107769210B
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 路圓圓;甘家飛;汪鋒;潘海;張超
• 申請（專利權(quán)）人: 華銳風(fēng)電科技（集團）股份有限公司
• 主分類號: H02J3/02
• 分類號: H02J3/02;H02J3/46
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11139
• 代理人: 孫皓晨

1.一種基于CS算法的雙饋機組調(diào)頻控制方法，其特征在于，所述方法包括：

步驟1、在雙饋風(fēng)機控制系統(tǒng)中，監(jiān)測電網(wǎng)頻率偏差；當(dāng)所述頻率偏差大于預(yù)設(shè)閾值時，進入下一步；否則，循環(huán)監(jiān)測所述頻率偏差；所述電網(wǎng)頻率偏差為電網(wǎng)頻率與電力系統(tǒng)的標(biāo)稱頻率的差值的絕對值；

步驟2、依據(jù)所述頻率偏差、頻率偏差變化率及整定后的控制器參數(shù)，確定轉(zhuǎn)子動能控制的轉(zhuǎn)矩調(diào)整值；

步驟3、基于所述轉(zhuǎn)矩調(diào)整值獲得調(diào)整后的轉(zhuǎn)矩，并依據(jù)調(diào)整后的轉(zhuǎn)矩調(diào)整總有功功率，從而調(diào)整電力系統(tǒng)的電網(wǎng)頻率；

步驟4、當(dāng)所述電網(wǎng)頻率偏差小于等于預(yù)設(shè)閾值時，結(jié)束轉(zhuǎn)子動能控制，并返回步驟1；

所述步驟2中整定后的控制器參數(shù)的獲取包括：

步驟201、確定控制對象的系統(tǒng)模型，并設(shè)置CS算法目標(biāo)函數(shù)；

步驟202、通過CS算法獲得控制器的整定參數(shù)，并據(jù)此獲得整定后的控制器參數(shù)；

所述CS算法中，控制器的參數(shù)為X＝{Kp,Kd}；

以平方誤差積分準(zhǔn)則作為控制器參數(shù)優(yōu)化判定條件：其中e(t)為控制系統(tǒng)誤差，Kp和Kd為控制器參數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述轉(zhuǎn)矩調(diào)整值的具體計算通過以下方式：

其中，Kp和Kd為控制器參數(shù)，分別為比例調(diào)節(jié)系數(shù)和微分調(diào)節(jié)系數(shù)，ΔT為轉(zhuǎn)矩調(diào)整值，Δf為電網(wǎng)頻率偏差。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述系統(tǒng)模型為：

其中e(t)＝r(t)-y(t)，Kp和Kd分別為比例調(diào)節(jié)系數(shù)和微分調(diào)節(jié)系數(shù)，e(t)為控制系統(tǒng)誤差，r(t)為額定頻率，y(t)為系統(tǒng)當(dāng)前實際頻率。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述CS算法目標(biāo)函數(shù)為：目標(biāo)函數(shù)是電網(wǎng)發(fā)生頻率偏移時系統(tǒng)頻率變化最小。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述CS算法具體包含：

(1)初始化參數(shù)，隨機產(chǎn)生n個鳥巢；

(2)保留上代鳥巢位置，對所有鳥巢位置進行更新；所述鳥巢位置進行更新方法為：

其中，s_L＝levy(λ)，表示第i個鳥窩在第t代時的位置，表示第i個鳥窩在第t+1代時的位置；α為步長控制量；levy(λ)是一個服從萊維分布的一個向量，即S為萊維飛行的步長，λ為一大于零的常數(shù)，β為1+λ；

(3)通過萊維飛行得到一組新的鳥巢位置；

(4)與上代鳥巢位置進行比較替換，得到一組較優(yōu)鳥巢位置；

(5)通過動態(tài)發(fā)現(xiàn)概率保留或改變鳥巢位置；

(6)鳥巢位置替換，找到當(dāng)前最優(yōu)鳥巢；

(7)當(dāng)滿足預(yù)設(shè)條件時，結(jié)束；否則返回(2)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述S為：

其中，S為萊維飛行的步長；參數(shù)μ，ν都服從正態(tài)分布。

7.一種基于CS算法的雙饋機組調(diào)頻控制系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包含轉(zhuǎn)子動能控制模塊、頻率測量模塊、控制器參數(shù)整定模塊；

所述控制器參數(shù)整定模塊，用于依據(jù)CS算法獲得整定后的控制器參數(shù)；

所述頻率測量模塊，用于監(jiān)測電網(wǎng)頻率偏差，并當(dāng)所述頻率偏差大于一預(yù)設(shè)閾值時，將所述頻率偏差數(shù)據(jù)發(fā)送給轉(zhuǎn)子動能控制模塊；

所述轉(zhuǎn)子動能控制模塊，通過所述頻率偏差及整定后的控制器參數(shù)，獲得需要補充的轉(zhuǎn)矩，并對轉(zhuǎn)子側(cè)進行變流控制；

所述電網(wǎng)頻率偏差為電網(wǎng)頻率與電力系統(tǒng)的標(biāo)稱頻率的差值的絕對值；

所述轉(zhuǎn)子動能控制模塊進一步包含：

基于CS的控制器，用于依據(jù)基于CS算法對控制器的參數(shù)進行整定，并接收頻率偏差，獲得需要補充的轉(zhuǎn)矩；

轉(zhuǎn)子側(cè)變流控制模塊，基于所述需要補充的轉(zhuǎn)矩，對轉(zhuǎn)子側(cè)進行變流控制；

所述CS算法中，控制器的參數(shù)為X＝{Kp,Kd}；

以平方誤差積分準(zhǔn)則作為控制器參數(shù)優(yōu)化判定條件：

其中e(t)為控制系統(tǒng)誤差，Kp和Kd為控制器參數(shù)。