[發明專利]改進PSO算法配置新型電力系統穩定器PSS4B的使用方法

在審

• 申請號: 201810306742.5
• 申請日: 2018-04-08
• 公開（公告）號: CN108539759A
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發明（設計）人: 王德林;孫寧杰;劉英超;朱亞飛;徐慧
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24
• 代理公司: 四川君士達律師事務所 51216
• 代理人: 芶忠義

1.改進PSO算法配置新型電力系統穩定器PSS4B的使用方法，其特征在于，包括：

S1.采用隨機權重與雜交操作相結合的方式，對PSO算法進行改進；

S11.為平衡局部改良與全局搜索能力，采用隨機權重如下式：

其中，ω為慣性權重，randn(0,1)為0至1間正態分布的隨機數，rand(0,1)為0至1間均勻分布的隨機數，μ_max、μ_min、μ分別為隨機權重平均值的最大值、最小值和平均值；

S12.為使算法能在全局探測和局部開采間達到有效的平衡，構造含有壓縮因子的PSO算法以有效控制粒子飛行速度，其速度公式為：

式中，稱為壓縮因子，取法為c＝4.1，c₁、c₂為學習因子；r₁、r₂為0到1之間均勻分布的隨機數；P_id、P_gd分別為個體最優和全局最優，X_id為個體位置；

S13.引入遺傳算法中的雜交環節，即在每次迭代計算中，根據已經給定的雜交概率，選擇指定數量的粒子放入雜交池內，池中粒子隨機兩兩雜交，產生數目不變的子代粒子，并取代親代粒子，子代粒子位置根據父代粒子位置算術交叉可得，即

child(x)＝p·parent₁(x)+(1-p)·parent₂(x)

其中，p為0至1之間的隨機數；

子代粒子的速度根據如下公式得：

經歷雜交環節后，產生的子代粒子將繼承父代的優點；

S2.簡化PSS4B參數

S21.優化帶通濾波與增益環節；

帶通濾波環節設置的公式為：

式中，T_L1、T_L2、T_L7、T_L8為低頻段混合模塊中傳遞函數的時間常數；K_L1、K_L2為低頻段混合模塊正、負分支的增益值；F_L為低頻濾波環節的中心頻率；

取R為1.2，則帶通濾波環節待優化的參數僅為各分支中心頻率F_L、F_I與F_H，增益環節待優化參數為K_L、K_I與K_H；

帶通濾波環節待優化可轉化為下列帶約束的優化問題：

式中，K_L、K_I、K_H分別為增益環節待優化參數；F_L、F_I、F_H分別為低頻、中頻與高頻帶通濾波環節的中心頻率；

S22.優化各分支的相位補償環節；

所需優化的參數為T_L5、T_I5、T_H5、T_L6、T_I6、T_H6，相位補償環節優化可轉化為下列優化問題：

S23.通過運行Simulink模型，計算出性能指標，再將性能指標作為粒子的適應度值，最后判斷是否滿足結束條件來判斷是否結束尋優；

S3.利用特征值分析法進行非線性仿真和Simulink下仿真，定量分析PSS4B對低頻振蕩抑制的作用。

2.根據權利要求1所述的改進PSO算法配置新型電力系統穩定器PSS4B的使用方法，其特征在于：所述的步驟S2中的誤差取各發電機轉子角速度偏差的絕對值與各發電機電磁功率偏差的絕對值之和。