(5)必要時(shí)遷移程序：遷移選擇是基于，變數(shù)的第j次為：

(16)

　　其中，為隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器，、為參數(shù)向量第j 個(gè)變數(shù)上下限，為目前最佳向量的第j個(gè)變數(shù)。

　　(6)必要時(shí)加速程序：在差分進(jìn)化求解中，當(dāng)下一代目標(biāo)函數(shù)比上一代差時(shí)，可能需要經(jīng)過多代才能達(dá)到最佳，此時(shí)需要進(jìn)入加速程序，加速程序可表示為：

(17)

　　其中，為新一代最佳解， 為目標(biāo)函數(shù)梯度，為步階大小。

2.3 不同目標(biāo)函數(shù)的電力系統(tǒng)穩(wěn)定器

　　將發(fā)電機(jī)各工作點(diǎn)及勵(lì)磁系統(tǒng)參數(shù)輸入程序中運(yùn)行，令目標(biāo)函數(shù)極小化，以判斷機(jī)電模式的電力系統(tǒng)穩(wěn)定器是否在指定的復(fù)平面內(nèi)，此處選擇。表3為單機(jī)系統(tǒng)在不同目標(biāo)函數(shù)下設(shè)置的電力系統(tǒng)穩(wěn)定度參數(shù)。圖5(a)為發(fā)電機(jī)系統(tǒng)無電力系統(tǒng)穩(wěn)定器時(shí)的機(jī)電模式，圖5(b)~ 5(d)為發(fā)電機(jī)系統(tǒng)在不同目標(biāo)函數(shù)下電力系統(tǒng)穩(wěn)定器的機(jī)電模式。由圖5可知，在目標(biāo)函數(shù)M下設(shè)計(jì)的電力系統(tǒng)穩(wěn)定器，無論在何種結(jié)構(gòu)的電網(wǎng)系統(tǒng)中或系統(tǒng)負(fù)載變換，系統(tǒng)的阻尼比都能有效控制在指定的范圍內(nèi)以獲得較好的動(dòng)態(tài)性能。

3 多汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)系統(tǒng)

3.1 六汽輪發(fā)電機(jī)系統(tǒng)

　　對(duì)于單汽輪機(jī)無線匯流排系統(tǒng)，利用混合差分進(jìn)化法及極點(diǎn)指定目標(biāo)函數(shù)M設(shè)計(jì)的電力系統(tǒng)穩(wěn)定器，應(yīng)用在不同電網(wǎng)結(jié)構(gòu)下，是發(fā)電機(jī)的機(jī)電模式處于指定的復(fù)平面區(qū)域內(nèi)，具有較高的動(dòng)態(tài)性能。根據(jù)該方法設(shè)計(jì)用于多汽輪機(jī)的電力系統(tǒng)穩(wěn)定器，并求出系統(tǒng)中各發(fā)電機(jī)的電力系統(tǒng)穩(wěn)定器，以保證這個(gè)系統(tǒng)的機(jī)電模式處于指定的復(fù)平面區(qū)。

　　圖6為一個(gè)6汽輪機(jī)14匯流排電力系統(tǒng)，假設(shè)第一臺(tái)汽輪機(jī)所接的匯流排為無線匯流排，則實(shí)際系統(tǒng)可視為5臺(tái)發(fā)電機(jī)，各發(fā)電機(jī)、勵(lì)磁系統(tǒng)、傳輸線及發(fā)電機(jī)原始工作點(diǎn)等參數(shù)如表4所示。

　　將表4中的參數(shù)值代入電網(wǎng)系統(tǒng)并線性化求得系統(tǒng)在有無PPS下的機(jī)電模式如表5所示，無PPS機(jī)電模式的阻尼比非常小，均小于0.1，系統(tǒng)極不穩(wěn)定，需設(shè)計(jì)電力系統(tǒng)穩(wěn)定器以增強(qiáng)系統(tǒng)阻尼，改善系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性。在各發(fā)電機(jī)組不同P、Q和X_e下，根據(jù)式(9)指定的復(fù)平面域，設(shè)計(jì)電力系統(tǒng)穩(wěn)定器。在加了電力系統(tǒng)穩(wěn)定器后，明顯改善了系統(tǒng)的機(jī)電模式。

3.2 十汽輪發(fā)電機(jī)系統(tǒng)

　　如圖7所示的10機(jī)39匯流排電力系統(tǒng)，假設(shè)發(fā)電機(jī)G1所接匯流排為無線匯流排，因此實(shí)際系統(tǒng)可視為九部發(fā)電機(jī)。將單機(jī)電力系統(tǒng)穩(wěn)定器的設(shè)計(jì)方法用于多機(jī)系統(tǒng)，根據(jù)發(fā)電機(jī)輸出效率、無功功率及輸電電抗變化等條件，利用混合差分進(jìn)化法及極點(diǎn)指定法設(shè)計(jì)多機(jī)系統(tǒng)電力系統(tǒng)穩(wěn)定器，設(shè)計(jì)過程中取。

　　為驗(yàn)證系統(tǒng)的阻尼效果，對(duì)系統(tǒng)在移除圖7匯流排傳輸線7~13后，0.2秒恢復(fù)情況下的大干擾條件進(jìn)行輸出響應(yīng)測(cè)量，并對(duì)電力系統(tǒng)在無有電力系統(tǒng)穩(wěn)定器兩種條件下進(jìn)行非線性系統(tǒng)時(shí)域模擬，所得結(jié)果如圖8，具體數(shù)值如表6。由圖表可知，電力系統(tǒng)穩(wěn)定器不但能提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，還能提高系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性。

4 結(jié)論

　　本文以單輪機(jī)2匯流排系統(tǒng)為設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，在發(fā)電機(jī)輸出功率及線路電抗變動(dòng)條件下，利用混合差分進(jìn)化法及不同目標(biāo)函數(shù)極點(diǎn)值指定方式，優(yōu)化設(shè)計(jì)超前-落后型電力系統(tǒng)穩(wěn)定器，以適應(yīng)負(fù)載變動(dòng)及不同電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的影響，提高發(fā)電機(jī)的動(dòng)態(tài)特性。最后將該方法應(yīng)用于兩種不同電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的大型電網(wǎng)系統(tǒng)中，其整個(gè)系統(tǒng)的機(jī)電模式仍處于指定的復(fù)平面區(qū)域內(nèi)，可保證獲得預(yù)期的阻尼效果，使整個(gè)系統(tǒng)具有良好的動(dòng)態(tài)特性。

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