自适应动态规划在电力系统中的应用研究

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1、分类号学号M200870850学校代码10487密级硕士学位论文自适应动态规划在电力系统中的应用研究学位申请人：程亮学科专业：电力系统及其自动化指导教师：程时杰教授文劲宇教授答辩日期：2014年5月29日万方数据AThesisSubmittedinPartialofFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringResearchontheApplicationofAdaptiveDynamicProgramminginPowerSy

2、stemCandidate:ChengLiangMajor:PowerSystemanditsAutomationSupervisor:Prof.WenJinyuHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaMay,2014万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的

3、个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在______年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签

4、名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日万方数据华中科技大学硕士学位论文摘要电力系统是一个非线性、时变、高维的系统，如何进行有效的控制，以保证其更加安全稳定运行，一直是众多学者研究的课题，而且随着电力系统规模的不断扩大，以及随机性较强的新能源的接入，电力系统的安全稳定性面临的挑战越来越严峻。常规的最优控制方法存在一定的局限性，如变分法只能解决控制量不受约束的最优问题，极大/极小值原理只能解决常微分方程描述的最优控制问题，动态规划虽然能够解决比常微分方程所描述的更具有一般性的最优控制问题，但由于其是时间向

5、后的算法，存在维数灾的问题。自适应动态规划（AdaptiveDynamicProgramming,ADP）是人工智能和控制技术融合的产物，其实质是利用神经网络的函数近似结构来近似哈密顿-雅可比-贝尔曼方程的解。该方法可以不依赖被控对象的数学模型，也可以不需要精确定义性能指标，而且能够在线学习，将这种方法引入到电力系统中，能够为电力系统的非线性最优控制提供一种新思路。本文首先介绍了ADP的发展历程，并将国内外文献中有关ADP在电力系统中应用的研究进行了总结归类。然后介绍了ADP的理论来源、分类、优点、参数选

6、择方法和归一化方法。接着推导出了单机无穷大系统的三阶状态方程，介绍了ADHDP算法的原理和PSO寻优PID参数的原理，将ADHDP应用于同步发电机的励磁控制，并与PSO寻优的PID励磁控制进行了比较，以验证其控制的有效性。最后介绍了STATCOM的数学模型和控制策略，以及GrHDP算法的原理，将GrHDP应用于STATCOM的电压无功控制，并与MATLAB中可自动调节PID参数的PID控制进行了比较，以校核其控制效果。关键词：自适应动态规划；执行依赖启发式动态规划；目标表示启发式动态规划；粒子群优化；I万

7、方数据华中科技大学硕士学位论文ABSTRACTPowersystemisanonlineartime-variantandhigh-dimensionsystem.Howcanweguaranteethesecurityandstabilityofitsrunningbyefficientlycontrol,whichistheissuemanyscholarresearching.Withtheincreasingofpowersystem’sscaleandtherandomnewenergysour

8、cebringingin,thechallengeofpowersystem’ssecurityandstabilitybecomesmoreseverely.Traditionaloptimalcontrolmethodshavetheirlimitations.Calculusofvariationscanonlysolveproblemswithno-limitationoncontrolvariable.Maximum