[發明專利]一種抑制電力系統低頻振蕩的方法

有效

• 申請號: 201711471970.X
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108206529B
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 蔡暉;吳熙;祁萬春;謝珍建;黃俊輝;孫文濤;王荃荃;張文嘉
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司經濟技術研究院;國網江蘇省電力有限公司;國家電網公司;東南大學
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24
• 代理公司: 南京匯盛專利商標事務所(普通合伙) 32238
• 代理人: 吳靜安;吳揚帆

1.一種抑制電力系統低頻振蕩的方法，其特征在于包括如下步驟：

步驟1)對系統低頻振蕩信號源進行采集，對所述信號源進行隔直環節的處理，并采用帶通濾波器對所述信號源進行濾波處理，得到各個模態下的低頻振蕩偏差信號Δω_i，其中i為對應附加阻尼控制器的第i個通道；

步驟2)對各個振蕩模態下的低頻振蕩偏差信號Δω_i進行預處理，獲得轉速偏差信號的變化率

步驟3)將Δω_i、作為輸入信號，通過Sugeno模糊推理系統對所述輸入信號進行推理計算，生成對應振蕩模態下的UPFC附加阻尼控制信號；

步驟4)對所述UPFC附加阻尼控制信號進行放大、限幅操作之后，生成UPFC內環電流控制的控制量；

步驟5)將所述控制量引入基于有功無功解耦矢量控制的UPFC電流內環控制中，輸出UPFC換流器的參考值；

步驟6)根據所述參考值，獲取換流器觸發信號，使得UPFC向系統輸出對應頻率的低頻電流，以此抑制系統低頻振蕩；

所述步驟3)中，Sugeno模糊推理系統，通過遺傳算法進行參數優化的方法，步驟如下：

3-1)根據系統的實際情況選擇合理的Sugeno型模糊推理系統結構，所述系統的實際情況包括輸入/輸出變量的個數、模糊變量劃分、規則數；

3-2)通過測試信號法獲得附加控制信號ΔUS與發電機附加電磁轉矩ΔTe間的相位滯后特性；

3-3)根據所述相位滯后特性，構造模糊推理系統的訓練樣本；

3-4)對優化參數進行遺傳編碼；

3-5)確定遺傳個體的編碼長度；

3-6)確定適應度函數F_u，得到每個個體的適應度函數的值，如式(2)：

其中，y_u(v)為第u個個體所對應的模糊系統在輸入第v個樣本時的系統實際輸出值；Y(u)為對應第v個樣本的期望輸出值，num表示個體數量；

3-7)通過遺傳算法優化目標，使適應度函數F_u得到最大適應度，得到模糊系統對應的參數值，形成Sugeno模糊推理系統，利用該推理系統生成對應振蕩模態下的UPFC附加阻尼控制信號。

2.根據權利要求1所述的抑制電力系統低頻振蕩的方法，其特征在于所述步驟3-4)中優化的參數分類包括：

系統參數c_jk，σ_jk，其中，j表示輸入變量，k表示輸入變量的模糊區間，設輸入變量為N個，每個輸入變量的模糊區間為M個，且均采用高斯隸屬函數根據系統輸入變量的分量x_j要求的精度和值域決定參數c_jk，σ_jk二進制編碼的長度l_j，l_j應該滿足其中，p_j表示x _j 要求的小數點后的位數，分別表示系統輸入變量的最大、最小值；

結構參數W，表示模糊區間和規則的關聯情況，W＝1表示有關聯，W＝0表示無關聯；

系數p_i^k與常數項B^k，k表示規則的條數，p_i^k，B^k需要根據系統的輸出y要求的精度和值域決定二進制編碼的長度，即其編碼長度l應滿足下式：2^l-1＜(y_max-y_min)×10^P≤2^l-1，其中，p表示y所要求的小數點后的位數，y_max、y_min分別表示系統輸出變量的最大、最小值。

3.根據權利要求2所述的抑制電力系統低頻振蕩的方法，其特征在于根據式(1)確定遺傳個體的編碼長度l_c：

式中N、M、l分別表示輸入變量個數、每個輸入變量的模糊區間以及常數項，B^k的二進制編碼長度。

4.根據權利要求2所述的抑制電力系統低頻振蕩的方法，其特征在于結構參數W按行拉長，采用N×M^N位二進制位串表示。