基于遗传算法的背靠背换流站控制系统参数优化.pdfVIP

2015拄 1月 郑 州 大 学 学 报 (工 学 版 ) Jan． 2015 第 36卷 第 1期 JournalofZhengzhouUniversity(EngineeringScience) V0lJ36 No．1 文章编号 ：1671—6833(2015)01—0006—04 基于遗传算法的背靠背换流站控制系统参数优化 蒋建东 ，王 忆 ，张灵娟 ，赵育辉 (1．郑州大学 电气工程学院，河南 郑州 450001；2．国家 电网河南省电力公司技能培训 中心，河南 郑州 450001；3．中色科技股份有 限公司 ，河南 洛 阳 471002) 摘 要 ：背靠背换流站控制系统参数优化能够有效改善系统的运行性能．在研究背靠背换流站控制系 统的工作原理后 ，推导出定电流、定 电压、定熄孤角和定功率控制方式下系统的数学模型．把时间与绝对 误差乘积的积分 函数作为遗传算法的适应度 函数 ，即控制系统参数优化 的 目标 函数．给 出了遗传算法用 于参数优化 的寻优过程及其参数 的确定方法．最后 ，以灵宝背靠背换流站控制系统为例 ，给 出了参数 的 优化结果 ，分析 了换流站交流侧故障时直流系统的暂态过程．结果证 明了遗传算法用于背靠背换流站控 制系统参数优化 的可行性和有效性 ． 关键词 ：背靠背换流站 ；控制 系统参数 ；优化 ；遗传算法 中图分类号 ：TM721．1 文献标志码 ：A doi：10．3969／j．issn．1671—6833．2015．01．002 硬件装置要求 高 、操作 复杂等 问题．另外 ，文献 0 引言 [4]和文献 [5]提 出了基于粒子群算法 的PI参数 背靠背直流输 电工程具有整体造价低 ，控制 优化方法． 系统响应速度 比常规直流工程快等优点 ，在系统 遗传算法具有大概率得到全局最优解、鲁棒 非同步联网方面得 到了越来越多的应用．同时由 性能好等优点 ，可 以方便地用于传统方法难 以解 于没有直流线路，交流侧或直流侧 的故障或异常 决的复杂非线性 问题．目前 ，在电力系统的应用也 运行对背靠背系统 的影响更直接 ，暂态过程 中各 越来越广泛 ，主要应用有 HVDC整流器 自抗扰控 种电气量的变化也更迅速．所 以选择合适的控制 制器设计 ，VSC．HVDC的优化控制设计 ，直 器参数对背靠背系统的无功功率控制、电压恢复 流输 电系统中混合交流滤波器的优化设计 ，二 等显得十分重要． 次曲面提取技术研究 等，并且取得 了较好的效 目前 ，国内外的背靠背系统 的控制器多采用 果．基于遗传算法对背靠背换流站控制系统的参 结构简单 的PI控制器．在实际工程 中往往采用试 数进行优化 ，能够有效地提高系统 的运行性能．笔 凑法对 PI控制器的参数进行整定 ，这种做法带有 者分析了背靠背换流站控制系统的工作原理 ，给 一 定的盲 目性 ，在改善系统某个指标 的同时会引 出了控制系统的数学模型．在此基础上，给出了遗 起其他指标的恶化…．在有关直流系统控制参数 传算法进行参数优化的 目标函数 、寻优过程和参 优化的文献中，文献 [2]根据 Bode图求 出HVDC 数 的确定方法．对灵宝背靠背换流站暂态过程进 系统 PI控制器参数范围后 ，按一定步长得到样本 行 了分析 ，结果表明该方法能够有效改善系统的 集 ，利用电力系统仿真软件 PSCAD内置的寻优模 运行性能． 块计算出每个样本的性能指标 ，得到全局最优参