本技术提出了一种运用最优动态收敛法提高风光火打捆电力系统稳定性和经济性的优化方法,步骤为:在多机电力系统的母线上通过变压器接入各种发电机,构建风光火打捆电力系统;将电力系统稳定器、统一潮流控制器和附加功率振荡阻尼器的静态同步补偿器接入风光火打捆电力系统;根据风光火打捆电力系统中控制器的母线电压和发电机有功功率,建立基于阻尼比、电压和有功功率的目标函数;运用基于欧几里得距离加权策略、惯性权重动态调整策略、梯度位置更新策略以及自适应步长更新策略的最优动态收敛法对风光火打捆电力系统控制器的参数进行协调优化,得到优化后的控制器参数。本发明有效地改善电力系统中的低频振荡,降低了系统运行所产生的有功网损,显著的提升电力系统的整体稳定性和经济性。
背景技术
随着全球能源转型进程的加速,可再生能源在电力系统中的比重不断提升。风电和光伏作为最具代表性的两种可再生能源,因其清洁、低碳的特性得到了快速发展。然而,风电和光伏发电具有间歇性和波动性,其大规模并网容易造成电力系统发生低频振荡等问题,如不加以控制,会极大地威胁电力系统的安全稳定运行。风光火打捆系统可以有效地抑制风电和光伏所带来的负面影响,通过与传统火电相结合,能够有效地提高电力系统的稳定性和经济性,还对全球能源可持续发展具有重要意义。
在同步发电机上安装电力系统稳定器(PSS)能够有效地抑制电网低频振荡,但是由于风力发电和光伏发电的间歇性和波动性,仅使用PSS难以有效提高电力系统的小干扰稳定性。静态同步补偿器(STATCOM)、统一潮流控制器(UPFC)和附加阻尼控制器(POD)是柔性交流输电系统(FACTS)器件中的重要组成部分,将POD并联在输电线路内,通过测量线路的有功、无功等信号,能够有效地抑制系统的区间振荡。STATCOM和UPFC能够快速响应系统的动态变化,优化潮流分布和电压控制,提高系统母线电压和发电机有功功率稳定,提高系统的稳定性。
当电力系统中存在多个控制器时,控制器之间会存在交互作用,若控制器参数设置不当则会给系统带来负面影响。因此,对多控制器的参数进行协调优化来改善多控制器之间负面的交互作用成为了电力系统的热点问题之一。传统的方法存在着一些不足之处,难以应对非线性多极值优化问题,容易陷入局部最优,无法适应多种运行方式下的低频振荡问题。
实现思路