基于混沌粒子群算法的同步發(fā)電機(jī)最優(yōu)調(diào)速控制系統(tǒng).pdf

1、隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的日益擴(kuò)大，保證系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性，提供合格的電能質(zhì)量和良好的動(dòng)態(tài)品質(zhì)具有極其重要的意義。同步發(fā)電機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)是電力系統(tǒng)控制的重要組成部分，它能夠起到減小系統(tǒng)頻率波動(dòng)、平衡有功功率、維護(hù)系統(tǒng)有功功率穩(wěn)定等重要作用。同步發(fā)電機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)通過(guò)調(diào)節(jié)原動(dòng)機(jī)向發(fā)電機(jī)輸出的機(jī)械功率，從而實(shí)現(xiàn)功率和頻率的調(diào)節(jié)，保持電網(wǎng)的正常運(yùn)行頻率。運(yùn)用自動(dòng)控制理論和優(yōu)化理論對(duì)同步發(fā)電機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂疲瑢?duì)于建立動(dòng)態(tài)品質(zhì)良好、穩(wěn)定性高

2、的電力系統(tǒng)的有功功率穩(wěn)定性有重要作用。 本文對(duì)同步發(fā)電機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)已有研究成果的綜合分析的基礎(chǔ)上，建立了有調(diào)速系統(tǒng)的中間再熱式汽輪機(jī)數(shù)學(xué)模型和整個(gè)調(diào)速控制系統(tǒng)得狀態(tài)方程。該狀態(tài)方程的建立，為基于混沌粒子群算法的同步發(fā)電機(jī)最優(yōu)調(diào)速控制系統(tǒng)的仿真打下了基礎(chǔ)。 本文在了解和研究傳統(tǒng)粒子群算法的優(yōu)化原理的基礎(chǔ)上，針對(duì)電力系統(tǒng)的特點(diǎn)，對(duì)傳統(tǒng)的調(diào)速控制系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)。本文采用了基于混沌搜索的粒子群算法，該算法以粒子群算法作為主體，

3、對(duì)種群中的最好粒子進(jìn)行給定步數(shù)的混沌優(yōu)化搜索，指導(dǎo)粒子群向最優(yōu)解方向搜索。該算法改善了傳統(tǒng)的粒子群算法容易局部收斂，得不到全局最優(yōu)解和精確度不高的缺點(diǎn)。并在此基礎(chǔ)上，本文將混沌粒子群算法用于同步發(fā)電機(jī)最優(yōu)調(diào)速控制器設(shè)計(jì)，采用混沌粒子群算法對(duì)調(diào)速控制器的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，設(shè)計(jì)出基于混沌粒子群算法的同步發(fā)電機(jī)最優(yōu)調(diào)速器。 本文對(duì)單機(jī)--無(wú)窮大系統(tǒng)在機(jī)械擾動(dòng)和三相短路故障情況下進(jìn)行仿真試驗(yàn)。通過(guò)比較傳統(tǒng)的、基于粒子群算法的和基于混沌粒子群

4、算法的調(diào)速控制系統(tǒng)頻率隨時(shí)間的變化曲線，可以看出基于改進(jìn)粒子群算法的調(diào)速控制系統(tǒng)具有對(duì)工程經(jīng)驗(yàn)依賴小，簡(jiǎn)單實(shí)用，對(duì)于偏離設(shè)計(jì)運(yùn)行點(diǎn)的工況，仍能表現(xiàn)出良好的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)性能，具有很強(qiáng)的魯棒性的優(yōu)點(diǎn)。 本文在對(duì)單機(jī)系統(tǒng)研究的基礎(chǔ)上，建立了簡(jiǎn)單的互聯(lián)電力系統(tǒng)的模型，并進(jìn)行仿真分析。通過(guò)對(duì)互聯(lián)系統(tǒng)單區(qū)域擾動(dòng)的仿真，進(jìn)一步證明了基于改進(jìn)粒子群算法的調(diào)速控制系統(tǒng)的優(yōu)越性。同時(shí)，通過(guò)比較互聯(lián)前后故障區(qū)域的頻率變化情況，驗(yàn)證了網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)對(duì)于提高電力系