基于改进混沌粒子群算法的statcom分数阶控制

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1、密级：非密硕士学位论文中图分类号：TP273基于改进混沌粒子群算法的STATCOM分数阶控制学位类型：学术型学位学科（专业学位类别）：控制科学与工程作者姓名：唐黄正导师姓名及职称：张敏教授实践导师姓名及职称：学院名称：信息与电气工程学院论文提交日期：2016年6月1日基于改进混沌粒子群算法的STATCOM分数阶控制学位类型：学术型学位学科（专业学位类别）：控制科学与工程作者姓名：唐黄正作者学号：13010401008导师姓名及职称：张敏教授实践导师姓名及职称：学院名称：信息与电气工程学院论文提交日期

2、：2016年6月1日学位授予单位：湖南科技大学STATCOMbasedonImprovedChaosParticleSwarmOptimizationAlgorithmFractionalordercontrolTypeofDegreeProfessionalDegreeDisciplineControlScienceandControlEngineeringCandidateTangHuangZhengStudentNumber13010401008SupervisorandProfessiona

3、lTitleZhangMinprofessorPracticeMentorandProfessionalTitleSchoolSchoolofInformationandElectricalEngineeringDate2016.06.01UniversityHunanUniversityofScienceandTechnology学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰

4、写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，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后果由本人承担。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，同意学校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。本人授权湖南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。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘

5、要STATCOM（静止同步补偿器）是最近这些年发展起来的一类新式无功补偿设备。与其他无功补偿设备相比，它的调节速度更加快速，工作的界限更大，且它的构成部件无论从成本还是体积，都缩减了很多。正因为其拥有这样优越的性能，所以受到研究者们广泛的关注，已成为动态无功补偿装置的研究重点。PI控制器在STATCOM装置中大量的应用，如其电压外环与电流内环中都使用PI控制器进行控制。传统PI和PID控制器都是整数阶，实际中我们所应用的系统多少是会含有非整数阶次的，其便是分数阶。为了提升系统的性能，结合STATC

6、OM装置的实际运行情况为整数阶的PI控制器设计分数阶PI控制器是很有必要的。而设计的PI控制器需要的参数很灵活，其参数的求取比较难。要精确地调节PI控制器，一定要对其主要控制参数如K、K、K进行求取。所以PI选择高性能的算法对其参数进行优化尤为重要。本文首先提出一种新颖的改进混沌粒子群算法（改进CPSO），并且给出改进算法的模型以及其粒子位置与速度更新式；对此改进CPSO和常规CPSO的性能分别进行测试，对比分析后，发现此改进算法效果更为突出。然后设计基于改进CPSO的STATCOM分数阶P

7、I控制器，且将传统PI控制器与此基于STATCOM的PI控制器进行对比分析，进而将提出的改进CPSO用到PI控制器的参数整定当中，并给出了算法具体运行步骤。最后，对前面所提出的概念进行仿真分析，验证其效果。首先是通过改进CPSO算法对控制参数进行优化，并且将其与采用基本算法整定控制参数之后的结果对比分析，结果表明此改进CPSO能使算法的迭代次数有所降低，且收敛速度大大增加；然后是算例仿真分析，发现基于STATCOM所设计的PI控制器在风速发生变化时，其直流侧的电压波动幅度比较小，变化更为平稳；

8、最后是STATCOM在“风电场—无穷大系统”中的特性，对其在静态与暂态时的电压特性进行仿真，STATCOM能与风电场一起作用给系统提供所需要的无功功率，能够使风电场的无功输出减少。关键字：静止同步补偿器；无功补偿；改进混沌粒子群算法；分数阶控制器；参数整定IABSTRACTSTATCOM(staticsynchronouscompensator)isanewtypeofreactivepowercompensationequipmentdevelopedinrecen