一种水轮发电机组调速器优化方法和系统与流程

文档序号:33507238发布日期:2023-03-18 03:17阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种水轮发电机组调速器优化方法,其特征在于,包括:基于复转矩系数法设置水轮机调速单元超低频振荡的阻尼水平衡量指标,基于itae准则设置水轮机调速单元的转速偏差性能指标,基于一次调频动作特性设置一次调频性能衡量指标;结合所述阻尼水平衡量指标、所述转速偏差性能指标和所述一次调频性能衡量指标,得到综合指标;通过改进型人工鱼群算法和所述综合指数,获取最优参数。2.根据权利要求1所述水轮发电机组调速器优化方法,其特征在于,基于粒子群算法中的粒子搜索方式,修改人工鱼群算法中的觅食行为、聚群行为和追尾行为,得到所述改进型人工鱼群算法。3.根据权利要求2所述水轮发电机组调速器优化方法,其特征在于,所述改进型人工鱼群算法,包括:记录各条鱼的当前状态,比较对应的函数值大小以选取函数值最优者作为当前最优解状态栏;计算人工鱼群的非线性自适应惯性权重;为每条人工鱼模拟定义的聚群、追尾行为,进行并行搜索,选择使函数值较优者成为更新结果;计算每条人工鱼的目标函数值,更新个体历史最优解和全局历史最优位置;评价行动后的人工鱼的更新位置状态,若优于状态栏则更新所述状态栏;判断是否达到终止条件,是则输出最优解,否则重新开始执行所述计算非线性自适应惯性权重,直至完成输出所述最优解。4.根据权利要求3所述水轮发电机组调速器优化方法,其特征在于,改进的所述觅食行为,包括:设第i只人工鱼当前状态为x
ik
,在try_number次中可视域状态下随机搜索下一状态x
jk
,若在该状态下的适应度值函数y满足y
jk
<y
ik
,则向所述x
jk
和所述x
bestk
飞行方向游动,更新速度v
ik
和状态x
ik
,否则,随机在空间中游动;对应的数学公式包括:对应的数学公式包括:其中,x
bestk
当前全局最优状态,c1、c2为学习因子,所述r1和所述r2在[0,1]范围内,ω为惯性权重。5.根据权利要求4所述水轮发电机组调速器优化方法,其特征在于,所述惯性权重ω为非线性自适应惯性权重系数;对应的数学公式包括:ω=1-r+ω
min
,其中,所述k为当前迭代次数,所述n为最大迭代次数,所述r随着迭代次数所述k的增加而逐渐变大,所述α为[0,1]范围内的常数,可通过调整所述α值大小改变所述r的变化速率。6.根据权利要求3所述水轮发电机组调速器优化方法,其特征在于,改进的所述聚群行
为,包括:设第i只人工鱼当前状态为x
ik
,探索其伙伴中心位置x
ck
,如果中心位置x
ck
优于x
ik
且不拥挤,则人工鱼向所述x
ck
和所述x
bestk
飞行方向游动,否则执行觅食行为;对应的数学公式包括:学公式包括:其中,所述x
ck
表示人工鱼在伙伴中的中心位置,所述δ为拥挤度因子,所述r1和所述r2为[0,1]之间的随机数。7.根据权利要求3所述水轮发电机组调速器优化方法,其特征在于,改进的所述追尾行为,包括:第i只人工鱼当前状态x
ik
,探索其视野范围内最优的一个伙伴x
maxk
,若满足条件,则人工鱼向x
maxk
和x
bestk
飞行方向游动,否则执行觅食行为;对应的数学公式包括:学公式包括:其中,所述x
maxk
表示人工鱼在第k次迭代食物浓度最大伙伴,所述δ为拥挤度因子,所述r1和所述r2为[0,1]之间的随机数。8.根据权利要求7所述水轮发电机组调速器优化方法,其特征在于,所述结合所述阻尼水平衡量指标、所述转速偏差性能指标和所述一次调频性能衡量指标,得到综合指标,包括:加权处理所述阻尼水平衡量指标、所述转速偏差性能指标和所述一次调频性能衡量指标,得到所述综合指标。9.一种水轮发电机组调速器优化系统,其特征在于,包括:第一模块,用于基于复转矩系数法设置水轮机调速单元超低频振荡的阻尼水平衡量指标,基于itae准则设置水轮机调速单元的转速偏差性能指标,基于一次调频动作特性设置一次调频性能衡量指标;第二模块,用于结合所述阻尼水平衡量指标、所述转速偏差性能指标和所述一次调频性能衡量指标,得到综合指标;第三模块,用于通过改进型人工鱼群算法和所述综合指数,获取最优参数。

技术总结
本发明属于电力领域,尤其涉及水轮发电机组调速器优化方法和系统,方法包括基于复转矩系数法设置水轮机调速单元超低频振荡的阻尼水平衡量指标,基于ITAE准则设置水轮机调速单元的转速偏差性能指标,基于一次调频动作特性设置一次调频性能衡量指标;结合所述阻尼水平衡量指标、所述转速偏差性能指标和所述一次调频性能衡量指标,得到综合指标;通过改进型人工鱼群算法和所述综合指数,获取最优参数。本方法有效协调系统阻尼特性与一次调频动态性能间的矛盾关系,所提策略得到的最佳兼容解能在避免一次调频被考核的同时,较好地提升调速系统在超低频段的阻尼水平,有利于抑制超低频振荡的发生。振荡的发生。振荡的发生。


技术研发人员:李今昭 刘默斯 李俊 孙志媛 张翌晖 胡弘 蒙宣任 郑琨
受保护的技术使用者:广西电网有限责任公司电力科学研究院
技术研发日:2022.11.22
技术公布日:2023/3/17
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