[發明專利]一種基于無模型自適應的附加阻尼控制方法

有效

• 申請號: 201711213497.5
• 申請日: 2017-11-28
• 公開（公告）號: CN108011380B
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 劉志堅;王棟棟;宋琪;王洪亮;謝靜;劉亞錦;羅靈琳;單節杉
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24;G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種基于無模型自適應的附加阻尼控制方法，屬于電力技術領域。本發明包括步驟：首先在交直流系統的整流側構建無模型自適應控制器，使控制器和系統形成閉環控制；然后利用模擬退火粒子群算法建立尋優的目標函數對無模型自適應控制器的關鍵參數進行參數尋優，找出控制參數最優值；再根據模擬退火粒子群算法找到的最優值帶入無模型自適應控制器從而形成無模型自適應的直流附加阻尼控制器；最后在電力系統不同工況下當系統發生振蕩時進行無模型自適應的直流附加阻尼控制器的控制。本發明能較好地抑制電力系統低頻振蕩，對系統不同工況具有很好的自適應性，對地區電網的安全穩定運行具有一定的優勢。

技術領域

本發明涉及一種基于無模型自適應的附加阻尼控制方法，屬于電力技術領域。

背景技術

高壓直流輸電在我國電網中使用愈來愈遍及，遠距離和超遠距離的高壓、特高壓直流在西電東送中扮演著緊要角色。隨著電網發展，電網互聯結構越來越大，電網顯著呈現以遠、大、高、混聯復雜運行的特點。這些因素的存在，導致電系統低頻振蕩的現象，若沒有有效的抑制，將發生系統連鎖故障，進一步惡化成大面積的停電。而傳統的阻尼控制器在抑制低頻振蕩發揮了重要作用，但是現在電網結構和運行方式變化較復雜，其不能適應此變化，針對此問題，有必要對此予以深入研究。

無模型控制方法是一種把輸入輸出數據作為控制器設計唯一參量的自適應控制方法。與傳統的基于模型的控制設計相比，它的優點表現是突出的，研究人員不需要掌握模型的數學問題。但一般的無模型控制器存在跟蹤性能差的問題，需要進一步的優化。

為此，提出無模型自適應控制(model free adaptive control，MFAC)算法實現了具備自適應功能的直流附加阻尼控制器的設計，并基于模擬退火粒子群算法對控制器參數尋優。

發明內容

本發明提供了一種基于無模型自適應的附加阻尼控制方法，以用于解決傳統的阻尼控制器無法適應電網結構和其運行方式的變化，以及無模型控制器存在跟蹤性能差的問題。

本發明的技術方案是：一種基于無模型自適應的附加阻尼控制方法，所述方法的具體步驟如下：

Step1、首先在交直流系統的整流側構建無模型自適應控制器，使控制器和系統形成閉環控制；

Step2、然后利用模擬退火粒子群算法建立尋優的目標函數對無模型自適應控制器的關鍵參數進行參數尋優，找出控制參數最優值；

Step3、再根據模擬退火粒子群算法找到的最優值帶入無模型自適應控制器從而形成無模型自適應的直流附加阻尼控制器；

Step4、最后在電力系統不同工況下當系統發生振蕩時進行無模型自適應的直流附加阻尼控制器的控制。

所述步驟Step2中，找出控制參數最優值的具體步驟如下：

首先確定直流系統不同工況，在某一工況下將控制器關鍵參數帶入模擬退火粒子群算法中，尋優算法對參數數值進行變更，在參數每發生一次變化之后計算系統阻尼目標函數值，再判斷系統阻尼目標函數值是否變優，若系統阻尼目標函數值沒有變優則進入尋優算法下一個循環，直到找到系統阻尼目標函數值最佳，則輸出控制器關鍵參數，尋優過程結束。

本發明的有益效果是：

1、提出了對于交直流電力系統抑制低頻振蕩的直流附加阻尼控制新方法，并且指明了控制器關鍵參數尋優的方法和方向；

2、通過電力系統驗證基于無模型自適應的直流附加阻尼控制能有效增強這些工況的阻尼水平，也體現了該控制的自適應能力特點；