专利汇可以提供基于协同进化算法的调频反馈纳什均衡控制方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了基于协同进化 算法 的调频反馈纳什均衡控制方法,包括步骤包括:步骤1、考虑调速器死区、控 制动 作幅值限制、机组爬坡速率约束等工程实际因素,建立IEEE两区域互联系统中一、二次调频间的微分博弈模型;步骤2、采用协同 进化算法 求解带有各种复杂约束的一、二次调频间的微分博弈模型,求得其反馈纳什均衡解;步骤3、将求得的反馈纳什均衡策略作为区域的一、二次调频控制量,有效解决了一、二次调频间的冲突反调问题,从而实现了电 力 系统一、二次调频间的协调控制。具有减少了机组损耗量,获得了良好的控制效果等优点。,下面是基于协同进化算法的调频反馈纳什均衡控制方法专利的具体信息内容。
1.基于协同进化算法的调频反馈纳什均衡控制方法,其特征在于,包括步骤包括:
步骤1、建立两区域互联系统中的一、二次调频间的微分博弈模型,所述两区域互联系统包括区域1和区域2;
步骤2、定义负荷跳变后的所述的两区域互联系统的状态;
步骤3、采用协同进化算法求解所述一、二次调频间的微分博弈模型,求得所述一、二次调频间的微分博弈模型的反馈纳什均衡解;
步骤4、将步骤3求得的所述反馈纳什均衡解作为区域的一、二次调频控制量。
2.根据权利要求1所述的基于协同进化算法的调频反馈纳什均衡控制方法,其特征在于:
所述步骤1中,建立两区域互联系统中的一、二次调频间的微分博弈模型的步骤为:
a.采用微分博弈控制器求取所述区域1的一次调频控制量和二次调频控制量的大小,均用,对所述区域2采用比例积分控制方式;
b.选择系统的状态变量为:
T
x(t)=[Δf1 ΔPg1 ΔXg1 Δf2 ΔPg2 ΔXg2 ΔPc2 ΔPtie],
其中,对于区域i,Δfi为瞬时频率和额定值的偏差,ΔPgi为原动机出力变化量,ΔXgi为调速器阀门位置改变量,ΔPtie为联络线交换功率偏差;ΔPc2为区域2的二次调频控制量;
c.通过分析计算得到系统状态方程:
其中,u1,u2分别为区域1的一次调频控制量和二次调频控制量,它们由微分博弈控制T
器求解得到;ΔPL=[ΔPL1 ΔPL2] 为负荷扰动量;A为系统状态矩阵,Bi为输入矩阵,Γ为扰动转移矩阵,A、Bi、Γ的值可根据系统动态计算得到。
3.根据权利要求1所述的基于协同进化算法的调频反馈纳什均衡控制方法,其特征在于:
所述步骤1,所述微分博弈模型有加入实际工程约束,所述实际工程约束包括调速器死区约束、控制量幅值约束和机组爬坡速率约束;
所述调速器死区约束的表达式为:
Δf1min、Δf2min分别为区域1和区域2的调速器死区阀值,ΔPr2为区域2的一次调频控制量;
所述控制量幅值约束的表达式为:
其中,u1max、u1min分别为区域1一次调频量的最大值和最小值,u2max、u2min分别为区域1二次调频量的最大值和最小值,ΔPr2max、ΔPr2min分别为区域2一次调频的最大值和最小值,ΔPc2为区域2的二次调频控制量,ΔPc2max、ΔPc2min分别为区域2二次调频的最大值和最小值;
所述机组爬坡速率约束的表达式为:
其中, 分别为区域1发电机组调节量导数的最大值和最小值,
分别为区域2发电机组调节量导数的最大值和最小值。
4.根据权利要求1所述的基于协同进化算法的调频反馈纳什均衡控制方法,其特征在于:
所述步骤1中,把所述微分博弈模型简化为标准形式,把所述微分博弈模型简化为标准形式的步骤为:
A.假设负荷作确定性阶跃变化,以扰动后稳态值作为参考点定义系统状态:
1
x(t)=x(t)-xss(t),
1
ui(t)=ui(t)-uiss(t),
1
ΔPL(t)=ΔPL(t)-ΔPLss(t)=0,
1 1 1
下标为ss的量表示稳态值,x(t)、ui(t)、ΔPL(t)分别为定义后的系统状态量、输入量和负荷扰动量;
B.将区域1的一、二次调频双方的支付函数设置为线性二次型:
i=(1,2)
支付函数Ji定义为线性二次型形式,Qi、Ri分别为状态量和输入量的权系数矩阵。
5.根据权利要求1所述的基于协同进化算法的调频反馈纳什均衡控制方法,其特征在于:
所述步骤3包括以下步骤:
1)所述区域1的一次调频和二次调频以状态变量的线性反馈系数k为变量;区域1的一次调频和二次调频均采用遗传算法来求解,所述遗传算法的计算方法为:给区域1的一次调频和二次调频设置用于遗传算法的两个种群,所述两个种群为种群pop1和种群pop2,所述种群pop1和种群pop2均由若干个染色体组成,每个所述染色体为区域1的一次调频和二次调频的状态变量的线性反馈系数k的一个随机样本;
2)假设当前算法进化至第L代,所述pop1和pop2在协同机制下进化,将步骤c所述的系统状态方程作为联系种群pop1和种群pop2的枢纽,将所述区域1的一次调频和二次调频支付函数的倒数1/Ji作为染色体的适应度值;
对种群pop1执行以下操作:选择将种群pop2在第L-1代适应度值最大的染色体所对应的策略 作为代表策略;对种群pop1中每一条染色体对应策略 与种群pop2的代表策略令 并将u1,u2代入系统状态方程求出系统状态轨迹,将
区域1的一次调频的支付函数倒数1/J1设置为染色体的适应度值,种群pop1中的每个染色体均具有一个适应度值,所述适应度值作为遗传算法的选择操作的依据,选取种群pop1中染色体的适应度值最大的染色体 作为种群pop1的代表策略,所述种群pop1的代表策略单独对种群pop1进行遗传算法的选择操作、交叉操作和变异操作;
对种群pop2做以下操作:选择将种群pop1在第L-1代适应度值最大的染色体所对应的策略 作为代表策略;对种群pop2中每一条染色体对应策略 与种群pop1的代表策略令 并将u1,u2代入系统状态方程求出系统状态轨迹,
将区域1的二次调频的支付函数倒数1/J2设置为该染色体的适应度,种群pop2中每个染色体均具有一个适应度值,所述适应度值作为遗传算法的选择操作的依据,选取种群pop2中染色体的适应度值最大的染色体 作为种群pop2的代表策略,所述种群pop2的代表策略单独对种群pop2进行遗传算法的选择操作、交叉操作和变异操作;
3)重复步骤2),使种群pop1和种群pop2都实现进化;
4)重复步骤2)到3),直到所述协同进化算法收敛为止;
5)把步骤1)至4)求得的种群pop1和种群pop2的代表策略 和 组成微分博弈的反馈纳什均衡策略,所述反馈纳什均衡策略的表达式为:
其中, 为区域1的一次调频的反馈纳什均衡策略, 区域1的二次调频的反馈纳什均衡策略;
把所述反馈纳什均衡策略作为区域1的一次调频控制量u1和二次调频控制量u2。
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