基于改進(jìn)PSO算法的新型電力系統(tǒng)穩(wěn)定器PSS4B參數(shù)整定研究.pdf

1、電網(wǎng)互聯(lián)、發(fā)電機(jī)重負(fù)荷、采用快速勵(lì)磁、遠(yuǎn)距離輸電的應(yīng)用，會(huì)降低系統(tǒng)阻尼，當(dāng)系統(tǒng)阻尼較小甚至為負(fù)時(shí)，極易產(chǎn)生低頻振蕩。電力系統(tǒng)穩(wěn)定器(PSS)作為抑制低頻振蕩的主要措施得以廣泛應(yīng)用。然而，單分支PSS在模型與抑制原理上不盡完善，存在抑制效果不佳的問題。新型電力系統(tǒng)穩(wěn)定器PSS4B將輸入信號(hào)分為3個(gè)分支，可為不同頻段提供合適的補(bǔ)償相角。由于3分支參數(shù)互相影響，不易整定，因此，對(duì)PSS4B參數(shù)整定的研究具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文首先

2、分析了低頻振蕩產(chǎn)生機(jī)理及PSS抑制振蕩的原理，并分別介紹了各種電力系統(tǒng)穩(wěn)定器的結(jié)構(gòu)及各自優(yōu)缺點(diǎn)，其中詳細(xì)說明PSS4B模型;基于PSS4B完整的傳遞函數(shù)，進(jìn)行部分化簡(jiǎn)，并確定待優(yōu)化參數(shù)為各分支的帶通濾波、相位補(bǔ)償與增益環(huán)節(jié);通過在平衡點(diǎn)線性化，針對(duì)單機(jī)無窮大系統(tǒng)與多機(jī)系統(tǒng)，列寫加裝簡(jiǎn)化PSS4B的全系統(tǒng)狀態(tài)矩陣;利用特征值分析法，編程計(jì)算多機(jī)系統(tǒng)中機(jī)電振蕩模式下的特征值、相關(guān)因子、機(jī)電回路相關(guān)比等變量，為PSS4B安裝地點(diǎn)選擇與參數(shù)優(yōu)化

3、結(jié)果定量分析提供了理論依據(jù)。
　　其次在基本粒子群(PSO)算法基礎(chǔ)上，采用隨機(jī)權(quán)重與雜交操作結(jié)合的方法，得到改進(jìn)PSO算法，利用基準(zhǔn)測(cè)試函數(shù)，將本文改進(jìn)的PSO算法與其它兩種改進(jìn)PSO算法進(jìn)行性能比較，結(jié)果表明本文改進(jìn)后的PSO算法在高維度尋優(yōu)、收斂穩(wěn)定性與收斂精度上效果良好;將簡(jiǎn)化PSS4B參數(shù)優(yōu)化分兩步進(jìn)行，首先優(yōu)化帶通濾波與增益環(huán)節(jié)，其次優(yōu)化各分支的相位補(bǔ)償環(huán)節(jié)，尋優(yōu)的目標(biāo)函數(shù)為系統(tǒng)輸出按最小誤差跟蹤定值（ITAE準(zhǔn)則）綜

4、合考慮性能指標(biāo)，其中誤差取各發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子角速度偏差的絕對(duì)值與各發(fā)電機(jī)電磁功率偏差的絕對(duì)值之和，同時(shí)目標(biāo)函數(shù)考慮電力系統(tǒng)不同的典型運(yùn)行工況，保證優(yōu)化后PSS4B能提供充分的系統(tǒng)穩(wěn)定裕度與一定的魯棒性。
　　最后在MATLAB/Simulink環(huán)境下，基于單機(jī)無窮大系統(tǒng)與3機(jī)9節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)，利用改進(jìn)PSO算法進(jìn)行PSS4B參數(shù)優(yōu)化仿真，結(jié)果顯示本文優(yōu)化后的PSS4B較其它整定方法得到的PSS4B在不同運(yùn)行工況下能更快地抑制振蕩，增強(qiáng)系統(tǒng)的動(dòng)