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基于PSO算法的调速系统抑制低频振荡的参数优化研究

发布时间:2021-08-26 08:32
  随着电力系统的发展,电网的发展规模也越来越大,影响电力系统稳定性的因素也越来越复杂。因此,有必要对电力系统的稳定性做深入分析,从而提出合理的改进措施。本文分析了电力系统的稳定性问题,阐述了低频振荡问题是影响大电网稳定运行的突出问题。本文首先建立了包含发电机、励磁系统、汽轮机、调速器在内的电力系统各元件的数学模型,针对单机无穷大电网以及多机电力系统,分析了低频振荡的机理及其相关的抑制措施,阐述了低频振荡的分析方法。针对火电机组中间再热式汽轮机的功频调速系统,利用阻尼转矩法分析了调速系统的阻尼特性,推导得到了调速系统的阻尼特性表达式,并结合自动控制原理,利用奈奎斯特曲线对调速系统的阻尼特性进行了分析,画出了各参数对调速系统阻尼特性的伯德图,分析了调速系统各参数对调速系统阻尼特性的影响关系。在此基础上,对调速系统的参数进行了优化。介绍了粒子群算法的原理方法和程序编译的思路,利用粒子群算法,提出了适用于优化调速系统阻尼特性的适应度函数,对其参数进行了优化,并验证了优化方法的正确性。本文利用粒子群算法提出的对调速系统阻尼特性的参数优化方法,能够提高调速系统在各频率的阻尼效果,为电力系统稳定运行的... 

【文章来源】:山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】:68 页

【学位级别】:硕士

【部分图文】:

基于PSO算法的调速系统抑制低频振荡的参数优化研究


图4-1调速系统零极点分布图??其零点和极点均位于左半平面,因此为非最小相位系统,可以用伯德图和奈??

伯德图,奈奎斯特曲线,阻尼,负数


?丨?;??-5〇°—--?......:?.......=?????I??f?-?—.—-?——■!?1???t?-so—^.....?X??2?0.3H2^?\v??-135?-?;??-???—???-180—?一一 ̄ ̄■?-?一一“ ̄ ̄一^一一——一一一一一一??10'3?10"2?10'1?10°?101?102??Frequency?(rad/s)??图4-2调速系统伯德图??Nyquist?Diagram??15-?^?,?'?'?—^???5]?:??|?i???10_?I?负实*?,????'?!??-15*?k?'?'?'?i???-4?-2?0?2?4?6?8??Real?Axis??图4-3调速系统奈奎斯特曲线??由上图可知,当随着振荡频率逐渐升高至分界频率以外,其奈奎斯特曲线具??有负的实部,也就是其阻尼转矩变为了负数值。??4.6调速系统参数对阻尼特性的影响??控制器参数对控制器的阻尼特性具有重要影响,在不同的阻尼分析方法中都??具有重要应用。根据上述调速系统阻尼特性的推导结果,调速系统参数对调速系??统的阻尼特性具有重要影响,而调速系统的阻尼特性可以用伯德图和奈奎斯特曲??线进行解释,利用伯德图同样可以分析参数变化对调速系统阻尼特性的影响。??27??

伯德图,时间常数,伯德图,环节


?-???—??正阻尼区;?丨i??-50?:??一?■?-*?*-—1? ̄——一**一?丄一'?一--一??I?负亂尼区??3?-45???、、?j??!??;?????I??-135'????厂—??—T?.?\、<????-iso?———————一一??10'3?10'2?10'1?10°?101?102??Frequency?(rad/s)??图4-4测量环节时间常数伯德图??28??

【参考文献】:
期刊论文
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[2]基于相似日和CAPSO-SNN的光伏发电功率预测[J]. 陈通,孙国强,卫志农,臧海祥,孙永辉,Kwok W Cheung,李慧杰.  电力自动化设备. 2017(03)
[3]基于粒子群优化BP网络的电压稳定裕度研究[J]. 李桃,王壮.  电气开关. 2016(05)
[4]基于状态拓扑模型的电网安全稳定研究及展望[J]. 竺炜,黄明涛,钟鹏.  电力科学与技术学报. 2016(01)
[5]基于人工神经网络的暂态稳定时域仿真终止算法的研究[J]. 黎萌,王建全.  能源工程. 2015(04)
[6]基于起振特性的强迫振荡扰动源定位及解列方案[J]. 耿天翔,张竹竞,项丽,鲍颜红,摆世彬,方勇杰,徐伟,李锋.  电力系统保护与控制. 2015(06)
[7]基于径向基函数神经网络和模糊积分融合的电网分区故障诊断[J]. 石东源,熊国江,陈金富,李银红.  中国电机工程学报. 2014(04)
[8]一种新的基于神经网络的电力系统谐波检测方法研究[J]. 肖建平,李生虎,吴可汗,何怡刚.  电工技术学报. 2013(S2)
[9]多机电力系统的强迫功率振荡特性研究[J]. 马燕峰,赵培龙,赵书强.  电力系统保护与控制. 2013(24)
[10]基于受扰轨迹的低频振荡分析方法综述[J]. 贾勇,何正友.  电力系统保护与控制. 2012(11)

博士论文
[1]基于机器学习的电力系统暂态稳定评估研究[D]. 叶圣永.西南交通大学 2010

硕士论文
[1]集群风电基地的电网安全稳定特性与连锁故障防御策略研究[D]. 陈堂龙.南京理工大学 2014



本文编号:3363911

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