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基于单纯形-模拟退火算法的多阻尼控制器协调设计


广 东 水 利 电 力 职 业 技 术学 院 学 报 第 ! 卷第 ! 期 9::; 年 <9 月 #$%&’( #) *$’&+,#&+ -./0&1/’( 2#((.+. #) 3’4.% =.>#$%/.> ’&, ?(./4%1/ ?&+1&..%1&+ 5#(6 !7 8#6 ! @./6 9::; 基于 单纯形 A模 拟退火 算法的 多阻 尼控制 器协调 设计 周保荣< , 房大中9 , 孙景强< , 李7 鹏B (<6 广东省电力设计研究院, 广东7 广州7 C<:;:: ; 96 天津大学电气自动化学院, 天津7 B:::D9 ; B6 中国南方电网技术研究中心, 广东7 广州7 C<:;9: ) 摘7 要: 提出一种基于单纯形 A 模拟退 火算法 的电力系 统稳定 器 ( EFF ) 参数 优化方 法。该方 法以 弱阻 尼振荡模式构建目标函数, 将单纯形法 搜寻机理嵌入到模拟退火算法的基本步骤中, 综 合了模拟 退火算 法全局搜索能力强及单纯形算法局部收敛速度快的 优点。四机 典型系 统上的 特征根 分析表 明, 该 方法 是一种有效的阻尼控制器优化方法, 所得的参数对系统运行方式的变化具有良好的鲁棒性。 关键词: 电力系统稳定器; 静止无功补偿器; 阻尼控制器; 模拟退火算法; 单纯形法 中图分类号: -GD7 7 7 文献标识码: H7 7 7 文章编号: <;D9 A 9I!< ( 9::; ) :! A ::BD A :C 7 7 随着我国西电东 送规模 的不 断扩 大以及 大区 电网之 间 的互联, 电力 系统的小干 扰稳 定性 问题越 来越 突出, 低频 振 荡已成为部分区域电 网中制 约输 电通 道极限 输送 容量的 一 个因素。 电力系统 稳 定器 ( EFF ) 是抑 制 低 频 振荡 的 有 效 手段, KH2-F 技 术的出现为抑制低 频振 荡特 别是区 域间 振荡提 供 了新的手段。KH2-F 阻尼控 制器 与传 统的电 力系 统稳定 器 统称为阻尼控制器, 其 相互影 响和 协调是 目前 研究 的热点。 F52 是 KH2-F 中制造技术相对 成熟且 应用最 多的器 件。因 此, 研究 EFF 和 F52 阻尼控 制器协调设计更具有指导生产实 践的实用价值。 文献 [< ] 采用回归最小二乘法协调优化 EFF 和 F52 。然 而这种方法不适合在线应用。文献 [9 ] 提出最优反馈策 略协 调优化 EFF 和 F52, 但这种方法需要测量或 计算部分或 全部 状态变量, 是一个集中 控制, 可靠性不佳。文献 [B ] 采用 特征 值灵敏度方法协调设计多个电力系统 阻尼控制器 , 包括 以下 两步: (< ) 独 立设计每个控制器的相位补偿网络, 使得特 征值 灵敏度的相位尽 可能接 近 <I: ; ( 9) 协调确 定控 制器 增益 使 得所有特征值的阻 尼大 于给定 值而 控制 代价最 小。这种 方 法的不足之处在于 所得结 果很 难保证 全局 最优, 另外, 最终 解的质 量 依 赖 于 初 始 值的 选 择。 文 献 [ !] 利用遗传算法 (*H) 进行鲁棒分散协 调设计, 同时整 定多个阻尼 控制器, 每 个控制器用搜索空间的 B 个参数表示 其增益和相 位特征, 归 结为优化问题。在实 际应用 中遗 传算 法往往 出现 早熟和 收 敛性能差等缺点。 本文提 出采用单 纯形 A 模拟 退火算 法协调优 化 EFF 和 KH2-F 阻尼控制器的参 。模拟退火算法是一种处理组合 优化问

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