柔性交直流混联电网控制器协调优化策略研究

作     者：张国洲 

作者单位：电子科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：易建波

授予年度：2019年

学科分类：080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

主      题：柔性交直流混联系统 多目标优化策略 控制器参数筛选 总体目标贴近度函数 PSASP-MATLAB混合仿真 

摘      要：近些年来,新型柔性交直流技术已大量应用在我国互联输电系统中,其在一定程度上提高了互联系统的经济性以及可靠性,但柔性交直流系统的接入亦会显著改变系统固有特征,使得交直流系统之间的相互作用机理愈加复杂,原有控制策略失调及失效风险加剧。本文针对柔性交直流混联系统暂态稳定性控制策略这一问题进行研究,主要研究内容包括:(1)针对柔性交直流输电系统中的重要控制器进行机理分析和模型研究,剖析控制器参与系统暂态振荡过程的负阻尼机理,着重讨论了各类控制器之间的耦合效应以及对于系统稳定性的影响特征。(2)对于多控制器协调优化问题进行建模,提出兼顾稳定性以及鲁棒性的多目标优化函数:即利用ITAE准则制定的稳定性目标函数,利用田口法制定的鲁棒性目标函数,并依据相关因子的概念对于优化约束进行简化。此外,基于灵敏度法以及主成分分析理论制定了多种运行方式下的综合评价指标,以此进行控制器参数的筛选。(3)构建基于NSGA-II的多目标优化函数寻优算法,得到兼具有系统稳定性以及多运行方式下的鲁棒性的Pareto最优解集。此外,通过构建总体目标贴近度函数,可以得到解集中的最优折中解。(4)利用改进型四机两区域系统以及EPRI36节点系统为测试系统,再基于PSASP-MATLAB混合仿真技术对于本文所提出的协调优化策略在测试系统内部进行仿真验证。算例对比分析表明了交直流控制器参数优化可显著提升系统暂态稳定性。