基于多目标优化的时滞广域阻尼控制器设计.pdf

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1、第43卷第8期电力系统保护与控制V_01．43NO．82015年4月16日PowerSystemProtectionandControlApr．16，2015基于多目标优化的时滞广域阻尼控制器设计李岩，胡志坚，刘宇凯，贺建波，索江镭(武汉大学电气工程学院，湖北武汉430072)摘要：提出一种考虑区间模式和本地模式协调的时滞广域阻尼控制器设计新方法。首先，根据能控能观指标找出最佳反馈信号和输出控制量。然后，计算超前滞后补偿的时间常数，并构建区间和本地模式协调优化的多目标函数f01，应用“教与学优化算法确定最优增益序列。最后，应用均衡降阶算法对系统进行降阶，基于线性矩阵不等式fLMI)理

2、论分析最优增益序列，选出对时滞鲁棒性最好的值。新英格兰测试系统的仿真结果表明，提出的基于多目标优化的时滞广域阻尼控制器设计方法，在很好地抑制了区问振荡模式的同时，保证本地振荡模式不被恶化，并且对时滞具有很好的鲁棒性。关键词：广域阻尼控制器；线性矩阵不等式(LMI)；“教与学”优化算法；多目标；鲁棒性Designofmulti—objectiveoptimizationbasedtimedelaywideareadampingcontrollerLIYan，HUZhijian，LIUYukai，HEJianbo，SUOJianglei(SchoolofElectricalEnginee

3、ring，WuhanUniversity，Wuhan430072，China)Abstract：Anewdesignmethodofthetimedelaywideareadampingcontrollerconsideringthecoordinationbetweeninter-areamodeandlocalmodeisproposed．First，thebestfeedbacksignalandtheoutputcontrolsignalarefoundoutbasedoncontrollabilityandobservability．Then，thetimeconstant

4、ofalead-lagcompensationcontrolleriscalculatedandthemulti-objectiveoptimizationfunctionisbuiltconsideringcoordinationbetweeninter—areamodeandlocalmode，andtheoptimalgainsequenceisdeterminedbyusingtheteachinglearningbasedoptimization(TLBO)algorithm．Finally，theorderofthesystemisreducedusingthebalan

5、cedorderreductionalgorithm，theoptimalsequenceisanalyzedbasedonlinearmatrixinequality(LMI)theory，andthebestvaluewithtimedelayrobustnessisselected．ThesimulationresultsofNewEnglandtestsystemshowthatthemulti-objectiveoptimizationbasedtimedelaywideareadampingcontrollercandamptheinter-areaoscillation

6、modewhileensurethelocaloscillationmodenotdeteriorate，andithasgoodrobustnessfortimedelay．ThisworkissupportedbyResearchFundfortheDoctoralProgramofHigherEducationofChina(No．20110141110032)．Keywords：wideareadampingcontroller；linearmatrixinequality(LMI)；teachinglearningbasedoptimization(TLBO)；multi-

7、—objective；robust中图分类号：TM77文献标识码：A文章编号：1674·3415(2015)08—0094—08于利用广域反馈信号抑制区间振荡的控制器设计，0引言众多学者已经做了大量的研究J。近年来，基于相量测量单元(PMU)f~广域量测设计广域阻尼控制器(WADC)存在两个重要的系统(WAMS)在电力系统迅速发展，它可以在全网问题。首先，WADC在抑制区间振荡模式的同时，范围内提供精度很高的测量点的状态量，并将广域很可能会恶化某些本地振荡