本文關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)負(fù)荷頻率自抗擾控制器參數(shù)優(yōu)化

  更多相關(guān)文章： 負(fù)荷頻率控制 發(fā)電速率約束 調(diào)速器死區(qū) 差分進(jìn)化算法 線性自抗擾控制

【摘要】：隨著電力系統(tǒng)規(guī)模和復(fù)雜程度的日益增大,電網(wǎng)區(qū)域間的互聯(lián)程度也日益提高。發(fā)電單元在特定范圍內(nèi)響應(yīng)系統(tǒng)頻率變化和聯(lián)絡(luò)線功率變化的實際功率輸出控制問題被稱為負(fù)荷頻率控制。其在電力系統(tǒng)的運(yùn)行中是一個非常重要的因素,任何突然的負(fù)荷擾動都會引起聯(lián)絡(luò)線功率偏差和頻率的波動。針對電力系統(tǒng)中普遍存在的擾動問題,各種高級控制方法如優(yōu)化控制,變結(jié)構(gòu)控制,自適應(yīng)控制,魯棒及智能控制得到了極大的應(yīng)用。本文研究的就是采用線性自抗擾控制器的電力系統(tǒng)負(fù)荷頻率控制：首先,針對互聯(lián)電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、耦合嚴(yán)重問題,本文采用線性自抗擾控制技術(shù)對系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計。自抗擾控制器把系統(tǒng)對象模型的各種不確定因素作為擾動,然后通過線性擴(kuò)張狀態(tài)觀測器進(jìn)行估計和補(bǔ)償,可以更快地消除外部擾動,減少耦合所帶來的影響。但手動調(diào)參仍需要大量的時間且系統(tǒng)性能并非達(dá)到最優(yōu),同時對于多區(qū)域互聯(lián)電力系統(tǒng),參數(shù)數(shù)量增加,控制器參數(shù)的優(yōu)劣對系統(tǒng)的動態(tài)性能起著更為至關(guān)重要的作用,因此本文利用差分進(jìn)化算法對控制器參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,得到良好的控制效果。其次,針對電力系統(tǒng)的發(fā)電速率約束問題,本文采用了一種anti-GRC方案。該方案在線性自抗擾控制的基礎(chǔ)上,將補(bǔ)償信號送至線性擴(kuò)張狀態(tài)觀測器,作為一種新的擾動加入到控制器中。其中,補(bǔ)償增益一般采用試湊法整定。本文通過改進(jìn)的差分進(jìn)化算法,將補(bǔ)償增益作為一個新的優(yōu)化參數(shù)加入到整個尋優(yōu)過程中,改變了以往控制器參數(shù)與補(bǔ)償增益單獨(dú)調(diào)節(jié)經(jīng)驗調(diào)節(jié)的缺點。結(jié)果表明,通過改進(jìn)的差分進(jìn)化算法,在系統(tǒng)快速性和動態(tài)性能方面,發(fā)電速率約束問題得到了明顯的改善。最后,本文對考慮調(diào)速器死區(qū)特性的兩區(qū)域互聯(lián)電力系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計。采用優(yōu)化算法優(yōu)化控制器參數(shù)對系統(tǒng)性能起到一定的效果,為了獲得更好的動態(tài)特性,本文在原有算法的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)。通過改變變異和交叉操作的操作因子,使算法在不同時期加強(qiáng)全局和局部的搜索能力,提高算法的尋優(yōu)速度和精度,即改進(jìn)一種自適應(yīng)差分進(jìn)化算法來優(yōu)化帶有調(diào)速器死區(qū)特性的負(fù)荷頻率控制系統(tǒng)。通過優(yōu)化線性自抗擾控制器參數(shù),使其達(dá)到更好地系統(tǒng)性能。通過幾個區(qū)域的互聯(lián)電力系統(tǒng)實例的優(yōu)化仿真研究,可以得出結(jié)論：在電力系統(tǒng)的負(fù)荷頻率控制中采用改進(jìn)差分進(jìn)化算法優(yōu)化自抗擾控制器參數(shù)可以極大地改善系統(tǒng)性能,對于發(fā)電速率約束及調(diào)速器死區(qū)特性等非線性問題,控制效果得到了明顯的改善。
【關(guān)鍵詞】：負(fù)荷頻率控制 發(fā)電速率約束 調(diào)速器死區(qū) 差分進(jìn)化算法 線性自抗擾控制
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM571
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第1章 緒論11-20
• 1.1 課題背景及意義11
• 1.2 負(fù)荷頻率控制系統(tǒng)模型11-15
• 1.2.1 單區(qū)域電力系統(tǒng)模型12-13
• 1.2.2 多區(qū)域電力系統(tǒng)模型13-15
• 1.3 課題研究現(xiàn)狀15-18
• 1.3.1 LFC電力系統(tǒng)模型15-16
• 1.3.2 LFC控制技術(shù)16-17
• 1.3.3 LFC控制策略17
• 1.3.4 LFC智能算法技術(shù)17-18
• 1.3.5 LFC其他控制技術(shù)18
• 1.4 本論文的主要研究內(nèi)容18-20
• 第2章 差分進(jìn)化算法在自抗擾控制器設(shè)計中的應(yīng)用20-30
• 2.1 差分進(jìn)化算法20-22
• 2.1.1 差分進(jìn)化算法的基本思想20
• 2.1.2 差分進(jìn)化算法的操作流程20-22
• 2.1.3 差分進(jìn)化算法的改進(jìn)22
• 2.2 線性自抗擾控制22-25
• 2.2.1 線性擴(kuò)張狀態(tài)觀測器22-23
• 2.2.2 擾動補(bǔ)償23-24
• 2.2.3 參數(shù)整定規(guī)則24-25
• 2.3 差分進(jìn)化算法優(yōu)化線性自抗擾控制器參數(shù)25-29
• 2.3.1 目標(biāo)函數(shù)的選取25-26
• 2.3.2 仿真分析26-29
• 2.4 本章總結(jié)29-30
• 第3章 帶有發(fā)電速率約束的負(fù)荷頻率控制系統(tǒng)設(shè)計30-37
• 3.1 ANTI-GRC方案30-32
• 3.2 差分進(jìn)化算法的改進(jìn)32
• 3.3 仿真分析32-35
• 3.4 本章小結(jié)35-37
• 第4章 帶有調(diào)速器死區(qū)的負(fù)荷頻率控制系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化37-48
• 4.1 調(diào)速器死區(qū)特性37-38
• 4.2 差分進(jìn)化算法的自適應(yīng)改進(jìn)38-39
• 4.3 目標(biāo)函數(shù)的選取39-40
• 4.4 兩區(qū)域電力系統(tǒng)模型仿真分析40-46
• 4.5 本章小結(jié)46-48
• 第5章 結(jié)論與展望48-50
• 5.1 研究總結(jié)48-49
• 5.2 研究展望49-50
• 參考文獻(xiàn)50-54
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果54-55
• 致謝55

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本文編號：820012