電力系統(tǒng)穩(wěn)定器（Power System Stabilizer, PSS）是抑制電力系統(tǒng)低頻振蕩的主要手段。提出選擇反向運(yùn)算灰狼優(yōu)化（Selected Opposition-Based Grey Wolf Optimizer, SOGWO）算法對PSS進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化。首先,選擇典型的PSS實(shí)現(xiàn)類型,并設(shè)置優(yōu)化過程的目標(biāo)函數(shù)。其次,利用選擇反向?qū)W習(xí)算法加快搜索速度,增強(qiáng)灰狼算法的全局搜索性能。最后,應(yīng)用IEEE四機(jī)兩區(qū)域系統(tǒng)模型驗證所提方法的有效性。此外,分別對PSS參數(shù)進(jìn)行PSO、GWO、SOGWO的100次優(yōu)化,由統(tǒng)計出的阻尼比最大值、最小值、平均值以及標(biāo)準(zhǔn)差數(shù)據(jù)可知:三種優(yōu)化算法均能較好地避免陷入局部最優(yōu)并快速收斂,而SOGWO優(yōu)化PSS參數(shù)的魯棒性更好。 

【文章來源】：電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2020,48(22)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

領(lǐng)先-滯后型PSS的IEEEST1A型勵磁系統(tǒng)

tion’。一維實(shí)數(shù)x介于[a1,b1]之間，取其反向估計值并記為xop，二者關(guān)系如式(12)所示。op11xabx(12)圖2中設(shè)x、xop分別與‘solution’的距離用g(x)和g(xop)分別表示，將其作為反向估計的判定函數(shù)。x為初始隨機(jī)估計值，在x∈[a1,b1]條件下，當(dāng)x更接近‘solution’時，即g(x)≥g(xop)，當(dāng)前迭代對x尋優(yōu)處理，反之則對xop尋優(yōu)處理。在每個迭代中，搜索空間被分成兩半，迭代直到其中一個接近‘solution’，此舉顯然提高了尋優(yōu)過程的搜索速度。圖2OBL原理示意圖Fig.2SchematicofOBLprinciple2.3SRC判則SRC是一種統(tǒng)計兩個數(shù)組序列相關(guān)性程度的指標(biāo)參數(shù)。在尋優(yōu)迭代過程中，本文將其用作當(dāng)前灰狼的位置和最優(yōu)灰狼的位置之間相關(guān)性程度的判則。假設(shè)灰狼個體位置坐標(biāo)的維度為n，任意兩匹灰狼位置坐標(biāo)向量分別用u和v表示：12u(u,u,3,,)nuu，123(,,,,)nvvvvv；令jjjduv，其中j1,,,,n，SRC定義如式(13)所示。1RC26()1(1)niiiuvSnn-(13)當(dāng)u和v位置關(guān)系完全一致時，二者呈現(xiàn)完全相關(guān)性，此時iiuv，從而RC10,jdS。而當(dāng)兩

?。在SOGWO算法中，運(yùn)用SRC作為當(dāng)前灰狼(ω)位置和頭狼(α)位置之間相關(guān)性程度的判則，有選擇地進(jìn)行后續(xù)OBL方法的操作，達(dá)到簡化運(yùn)算的目的。2.4SOGWO優(yōu)化PSS參數(shù)流程圖綜合以上論述，SOGWO算法流程圖以及運(yùn)用SOGWO算法對PSS參數(shù)優(yōu)化策略流程圖分別用圖3和圖4表示。圖3流程中的藍(lán)色虛線框所標(biāo)識的步驟是引入OBL和SRC判則對GWO算法改進(jìn)的內(nèi)容。圖4中為計算目標(biāo)函數(shù)中的阻尼比，采用TLS-ESPRIT算法進(jìn)行低頻振蕩模態(tài)辨識[23]，PSS安裝地點(diǎn)選擇采用留數(shù)法[3]進(jìn)行配置。圖3SOGWO算法流程圖Fig.3FlowchartofSOGWOalgorithm3算例分析本文以IEEE四機(jī)兩區(qū)域系統(tǒng)[23]為例，設(shè)定部分同步發(fā)電機(jī)受到小干擾系統(tǒng)產(chǎn)生低頻振蕩，對其采取PSS抑制的仿真作為算例分析。區(qū)域1由同步發(fā)電機(jī)G1和G2等組成，區(qū)域2由同步發(fā)電機(jī)G3圖4PSS參數(shù)優(yōu)化策略流程圖Fig.4FlowchartofPSSparameteroptimizationstrategy和G4等組成，設(shè)置區(qū)域1向區(qū)域2通過聯(lián)絡(luò)線傳送413MW功率，此時系統(tǒng)呈現(xiàn)重載弱連接，受擾易發(fā)生低頻振蕩。設(shè)置擾動：G1和G3在1s時刻同時出現(xiàn)母線穩(wěn)態(tài)電壓幅值5%的方波脈沖信號擾動，持續(xù)時間0.1s。在此擾動激勵作用下，產(chǎn)生兩區(qū)域間的聯(lián)絡(luò)線功率振蕩信號振蕩情況作為研究分析對象。經(jīng)計算分析將PSS安裝在G3和G4兩臺發(fā)電機(jī)上。3.1SOGWO優(yōu)化PSS抑制效果仿真為檢驗SOGWO對PSS參數(shù)優(yōu)化后，PSS抑制系統(tǒng)低頻振蕩的效果，分析三種工況，即未加裝PSS的情況下，輸出聯(lián)絡(luò)線有功功率的振蕩波形標(biāo)記為Pno-pss；加裝系統(tǒng)默認(rèn)參數(shù)的PSS后，聯(lián)絡(luò)線有功功率振蕩波形記錄為Pdefault-pss；加裝經(jīng)SOGWO參數(shù)優(yōu)化后的PSS?

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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本文編號：3118260