基于改进磷虾群算法的水电站频率控制*

周克良, 曾光明, 龚达欣

(江西理工大学 电气工程及其自动化学院,江西 赣州 341000)

0 引 言

水轮机调速系统[1]的任务是控制机组频率时刻跟踪电力系统频率,保证电力系统安全、稳定运行。控制器是调速系统的核心,目前大多数水电站依然采用传统比例—积分—微分(proportional-integral-differential,PID)控制器对系统进行控制[2,3]。由于PID控制器结构简单,易操控,所以得到了广泛应用[4,5]。随着电力系统复杂程度不断提高,单纯的PID控制模式难以满足其控制要求。因此研究出一种性能更好的控制器是时代发展的主流。

近年来,随着智能技术的不断发展,出现了许多智能控制算法,并成功引入到了水电站调节系统当中。例如文献[6]针对水电站调速系统的大惯性、时滞性,在传统PID的基础上提出了一种BP神经网络优化算法对水轮机调速器参数进行整定；文献[7]提出了一种混合粒子群算法对水轮机调速系统PID控制器参数进行在线整定并获得了较好的动态性能；文献[8]引进了一种基于模糊径向神经网络PID参数优化方法,有效提高了系统的运行效率；文献[9]针对水电站频率振荡,提出了一种兼顾一次调频性能与低频振荡抑制的水轮机调速系统PID参数优化方法抑制了低频振荡现象。以上方法在对PID参数进行整定时虽然取得了一定的效果,但依然存在调节时间长、调节精度低等问题。

本文引入了一种改进的磷虾群算法来对不同工况下的水轮机调速系统PID控制器三个参数进行在线调节。

1 水电站调速系统

水电站调速系统精确模型的构建对于电力系统的动态性能分析来说十分重要;以往的研究往往忽略了很多因素，只考虑了系统的线性模型,因此当使用到实际工况中时会产生很大误差。……