本文選題：PSS4B　切入點：參數(shù)優(yōu)化　出處：《西南交通大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：電網(wǎng)互聯(lián)、發(fā)電機重負荷、采用快速勵磁、遠距離輸電的應(yīng)用,會降低系統(tǒng)阻尼,當系統(tǒng)阻尼較小甚至為負時,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將輸入信號分為3個分支,可為不同頻段提供合適的補償相角。由于3分支參數(shù)互相影響,不易整定,因此,對PSS4B參數(shù)整定的研究具有一定的現(xiàn)實意義。本文首先分析了低頻振蕩產(chǎn)生機理及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,其中詳細說明PSS4B模型;基于PSS4B完整的傳遞函數(shù),進行部分化簡,并確定待優(yōu)化參數(shù)為各分支的帶通濾波、相位補償與增益環(huán)節(jié);通過在平衡點線性化,針對單機無窮大系統(tǒng)與多機系統(tǒng),列寫加裝簡化PSS4B的全系統(tǒng)狀態(tài)矩陣;利用特征值分析法,編程計算多機系統(tǒng)中機電振蕩模式下的特征值、相關(guān)因子、機電回路相關(guān)比等變量,為PSS4B安裝地點選擇與參數(shù)優(yōu)化結(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,采用隨機權(quán)重與雜交操作結(jié)合的方法,得到改進PSO算法,利用基準測試函數(shù),將本文改進的PSO算法與其它兩種改進PSO算法進行性能比較,結(jié)果表明本文改進后的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;將簡化PSS4B參數(shù)優(yōu)化分兩步進行,首先優(yōu)化帶通濾波與增益環(huán)節(jié),其次優(yōu)化各分支的相位補償環(huán)節(jié),尋優(yōu)的目標函數(shù)為系統(tǒng)輸出按最小誤差跟蹤定值(ITAE準則)綜合考慮性能指標,其中誤差取各發(fā)電機轉(zhuǎn)子角速度偏差的絕對值與各發(fā)電機電磁功率偏差的絕對值之和,同時目標函數(shù)考慮電力系統(tǒng)不同的典型運行工況,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,基于單機無窮大系統(tǒng)與3機9節(jié)點系統(tǒng),利用改進PSO算法進行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在不同運行工況下能更快地抑制振蕩,增強系統(tǒng)的動態(tài)穩(wěn)定性;同時,利用特征值分析法定量驗證了本文優(yōu)化后的PSS4B較其它整定方法的PSS4B更能提升系統(tǒng)阻尼。
[Abstract]:In this paper , a new type of power system stabilizer , PSS4B , is used to optimize the whole system state matrix of PSS4B , which is based on the basic particle swarm optimization ( PSO ) algorithm . At the same time , the PSS4B , which has been optimized by the eigenvalue analysis method , can be used to quantitatively verify the PSS4B , which is better than other tuning methods , to improve the system damping .

【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TM712

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本文編號：1697354