專利名稱：基于自由權矩陣方法的多facts抗時滯協(xié)調(diào)控制方法
技術領域：
本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)領域，具體涉及一種基于自由權矩陣方法的多FACTS抗時滯協(xié)調(diào)控制方法。
背景技術：
當前廣域測量系統(tǒng)(WAMS)的PMU裝置以GPS為采樣基準，能全網(wǎng)同步采集機組和線路的電壓、電流以及重要的開關保護信號；并能計算得到電壓和電流相量、頻率和頻率變化率、機組和線路功率、發(fā)電機內(nèi)電勢(功角)以及根據(jù)機組鍵相信號實測機組功角；同時還能提供擾動觸發(fā)的暫態(tài)記錄。隨著廣域測量系統(tǒng)(wide-area measurement system, WAMS)的逐步推廣與完善，獲取系統(tǒng)的部分狀態(tài)變量和輸出變量不再困難，而電力系統(tǒng)穩(wěn)定本質(zhì)上是一個全局問題，引入全局信息也有助于進 一步提高全網(wǎng)穩(wěn)定性。因此，結合WAMS技術進行協(xié)調(diào)控制研究也逐漸興起，主要集中在系統(tǒng)阻尼控制和直流系統(tǒng)控制方面，與此相比采用WAMS技術的多FACTS協(xié)調(diào)控制研究較少。

發(fā)明內(nèi)容
為克服上述缺陷，本發(fā)明提供了一種基于自由權矩陣方法的多FACTS抗時滯協(xié)調(diào)控制方法，利用量子遺傳算法尋優(yōu)獲得多FACTS協(xié)調(diào)控制器的最佳增益；而且在多臺SVC的多機算例中進行時域仿真證明了所提算法的有效性。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種基于自由權矩陣方法的多FACTS抗時滯協(xié)調(diào)控制方法，其改進之處在于，所述方法包括如下步驟:(I).得到含多FACTS協(xié)調(diào)控制的電力系統(tǒng)單時滯模型的狀態(tài)方程；(2).應用量子遺傳算法生成個體；(3).設定約束條件，求解滿足約束條件的個體的特征值和最小阻尼比；(4).判斷迭代次數(shù)是否已到達限值，如果是則輸出最小阻尼比對應的個體，否則進行步驟6 ；(5).判斷個體的解是否滿足約束條件，滿足的，輸出最小阻尼比對應的個體；否則返回步驟2 ;(6).根據(jù)得到的個體設計抗時滯協(xié)調(diào)控制器。本發(fā)明提供的優(yōu)選技術方案中，在所述步驟I中，含多FACTS協(xié)調(diào)控制的電力系統(tǒng)單時滯模型的狀態(tài)方程:x(f) = Ax(I) + Ajx{t - τ)(5)其中，Ad = BKC ;A、B、C是系數(shù)矩陣；K是待設計的多FACTS協(xié)調(diào)控制器系數(shù)矩陣。本發(fā)明提供的第二優(yōu)選技術方案中，在所述步驟3中，設定的約束條件為:使線性矩陣不等式(10)和(11)成立；
權利要求
1.一種基于自由權矩陣方法的多FACTS抗時滯協(xié)調(diào)控制方法,其特征在于,所述方法包括如下步驟: (1).得到含多FACTS協(xié)調(diào)控制的電力系統(tǒng)單時滯模型的狀態(tài)方程； (2).應用量子遺傳算法生成個體； (3).設定約束條件，求解滿足約束條件的個體的特征值和最小阻尼比； (4).判斷迭代次數(shù)是否已到達限值，如果是則輸出最小阻尼比對應的個體，否則進行步驟6 ; (5).判斷個體的解是否滿足約束條件，滿足的，輸出最小阻尼比對應的個體；否則返回步驟2 ; (6).根據(jù)得到的個體設計抗時滯協(xié)調(diào)控制器。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步驟I中，含多FACTS協(xié)調(diào)控制的電力系統(tǒng)單時滯模型的狀態(tài)方程:x(t) = Αχ(t)+ Α: χ(t-r)(5) 其中，Ad = BKC ;A、B、C是系數(shù)矩陣；K是待設計的多FACTS協(xié)調(diào)控制器系數(shù)矩陣。
3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步驟3中，設定的約束條件為:使線性矩陣不等式(10)和(11)成立；
4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步驟3中，求解滿足約束條件的個體的特征值和最小阻尼比包括: 設定一個最小阻尼比的閾值，當各個體求得對應的系統(tǒng)阻尼比超出此閾值時停止求解；要求解系統(tǒng)的阻尼比必先求解其特征值λ ;時滯系統(tǒng)(5)的特征方程是: det ( λ 1-A-Ade_T λ) = O (12) 方程(12)是超越方程，采用PDE離散化方法來近似求解。
5.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步驟4、5中，求得的最小阻尼比對應的個體就是所需的控制器系數(shù)矩陣K。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種基于自由權矩陣方法的多FACTS抗時滯協(xié)調(diào)控制方法，包括(1).得到含多FACTS協(xié)調(diào)控制的電力系統(tǒng)單時滯模型的狀態(tài)方程；(2).應用量子遺傳算法生成個體；(3).設定約束條件，求解滿足約束條件的個體的特征值和最小阻尼比；(4).判斷迭代次數(shù)是否已到達限值，如果是則輸出最小阻尼比對應的個體，否則進行步驟6；(5).判斷個體的解是否滿足約束條件，滿足的，輸出最小阻尼比對應的個體；否則返回步驟2；(6).根據(jù)得到的個體設計抗時滯協(xié)調(diào)控制器。通過本發(fā)明，可協(xié)調(diào)多臺FACTS設備聯(lián)合運行提高系統(tǒng)的動態(tài)穩(wěn)定性；并且本發(fā)明對廣域信號傳輸時滯具有較好的忍耐性，在較大的時滯范圍內(nèi)仍能發(fā)揮良好的協(xié)調(diào)作用。
文檔編號G05B13/00GK103217896SQ20131010653
公開日2013年7月24日 申請日期2013年3月29日 優(yōu)先權日2013年3月29日
發(fā)明者黃柳強, 孫華東, 易俊, 徐式蘊, 王一哲 申請人:國家電網(wǎng)公司, 中國電力科學研究院