[发明专利]一种基于自适应和声搜索算法的PI参数优化方法

说明书

本发明涉及一种基于自适应和声搜索算法的PI参数优化方法，设HMS为和声库大小；HM代表和声记忆库；HMCR代表记忆库取值概率；包含以下步骤：(1)确立变量X₁和X₂与目标函数J_ITAE，其中，X₁代表定电流控制器的比例系数K_p，X₂代表积分时间常数K_i；(2)在变量X₁和X₂的可行域内，随机生成HMS组X₁和X₂，分别放入矩阵HM中的第一列和第二列；(3)把每一组X₁和X₂分别代入PI控制器进行仿真，记录系统故障后到恢复额定状态所需时间t_s以及送端母线暂态电压的最大值U_1max，送端母线暂态电压的最大值U_1max与稳态测量值U₁的差即为e(t)；执行自适应和声搜索算法；输出X₁和X₂的值。

技术领域

本发明属于高压直流输电的控制与保护领域，涉及一种基于自适应和声搜索算法的PI 参数优化方法。

背景技术

近年来，我国新能源发电迅速发展，其中风力发电是规模最大的一种新能源发电方式。但是我国风能资源多集中在西部和北部地区，距离负荷中心较远，这时就需要高压直流输电技术把电能输送到远端的负荷中心，这种输电方式不仅能满足大规模风电集中外送的要求，又能提高输送功率的稳定性，在我国已有哈郑、酒湖、天中等多条含风电场的特高压直流输电系统投入运行。

已有研究表明，换相失败是高压直流输电系统中常见的故障之一。在由受端交流系统故障引发的直流换相失败以及故障清除后的恢复过程中，换流站的无功平衡被打破，导致送端交流母线出现暂态过电压。由于风电机组耐高压能力较差，在实际的电网运行过程中大量风电机组的过压保护定值设置为1.1pu，无延时脱网，在部分风电机组脱网后将会导致母线电压进一步升高，从而导致更多的风电机组相继脱网，破坏电力系统的稳定运行。因此，研究抑制送端母线暂态过电压的方法对交直流混联系统的安全稳定运行具有重要意义。

对于逆变侧三相金属性接地故障，加入调相机后可以使整流侧交流母线暂态过电压幅值减小，但是其暂态过电压的最大峰值大于1.1pu，此时仍有风机脱网的风险。

发明内容

本发明为避免逆变侧交流系统发生三相金属性接地故障后，与整流侧交流母线相连的风电场因高压穿越大面积脱网的问题，提供一种基于自适应和声搜索算法的PI参数优化方法。技术方案如下：

一种基于自适应和声搜索算法的PI参数优化方法，设HMS为和声库大小；HM代表和声记忆库，是一个HMS*3的矩阵；HMCR代表记忆库取值概率；PAR代表微调概率；BW 代表微调带宽，T_max代表最大迭代次数。包含以下步骤：

(1)确立变量X₁和X₂与目标函数J_ITAE，其中，X₁代表定电流控制器的比例系数K_p， X₂代表积分时间常数K_i；

(2)在变量X₁和X₂的可行域内，随机生成HMS组X₁和X₂，分别放入矩阵HM中的第一列和第二列；

(3)把每一组X₁和X₂分别代入PI控制器进行仿真，记录系统故障后到恢复额定状态所需时间t_s以及送端母线暂态电压的最大值U_1max，送端母线暂态电压的最大值U_1max与稳态测量值U₁的差即为e(t)；