0 前言

随着大机组、重负荷及并网比例逐渐加大的分布式能源的互联电网规模不断扩大，电网结构复杂程度越来越高，电网运行中的稳定性问题愈发突出。其中，低频振荡就是危害系统可靠运行的主要问题之一[1-2]。

与此同时，随着柔性交流输电技术(FACTS)在电力系统中的广泛应用，作为动态电压调整的一类重要FACTS装置——动态无功补偿器(STATCOM)已成为抑制低频振荡的有效方法[3]。文献[4]基于状态解耦的动态反馈系统设计出了STATCOM附加阻尼控制器，并引入混沌运算提高了系统的阻尼特性。文献[5]通过非线性微分方程建立系统的动态模型，构造了状态反馈最优控制器,有效抑制了系统的低频振荡。

大内侍卫营向来是禁区，常人不敢靠近，加上是清晨，天地安静，四下无人，因此歌声十分清晰，一句一句，随着晨风送入营房之内。

然而已有研究表明，STATCOM的附加阻尼控制和电压控制之间存在相互制约关系，且STATCOM兼顾电压调节与阻尼调节现已有一些文章进行了研究。文献[6]阐述了增加STATCOM电压控制增益会提高系统阻尼转矩，但电压在恢复过程中出现了明显的超调现象。文献[7]从广义阻尼角度计算了电磁转矩的量化表达式，分析了STATCOM阻尼调节和电压控制的限制关系。文献[8]采用STATCOM协调控制方法牺牲了一定阻尼达到了电压控制的效果，但系统动态稳定性没有显著改善。文献[9]基于反馈的滚动优化, 设计出具有闭合形式解析控制律的STATCOM电压阻尼控制器，但是可调参数较多不利于工程实现。文献[10]根据动态无功补偿装置接入点的电压和频率值实时判断阻尼调节和电压稳定是否存在矛盾并调整，但在确保电压稳定的同时牺牲了部分阻尼控制效果。

本文推导了在附加阻尼控制作用下STATCOM电压控制与阻尼调节的相互制约关系，然后以保证电压稳定和阻尼振荡为目标，通过遗传算法得到优化后的控制器参数。仿真实验验证了用所提控制算法优化改进的控制器简单可行，可以同时稳定电压和抑制系统功率振荡，且具有较好的鲁棒性。

1 STATCOM附加阻尼控制器的设计

STATCOM传统附加控制器框图如图1示，由隔直环节、超前-滞后环节、放大环节和限幅环节组成[11]。

  

图1 附加阻尼控制器框图

 

Fig.1 Block diagram of additional damping controller

STATCOM选用经典的包含超前-滞后环节的附加控制器模型，以发电机的转速偏差Δω作为输入信号，其传递函数如下：

Us=KMΔω

 

这样，STATCOM一阶电流控制器的完整输出为

 

其中

STATCOM控制器优化的目标是得到电压控制和阻尼调节的最佳配置参数，使最小阻尼比和电压控制效果同时达到良好。选取目标函数为

2005年我们课题组在研究费尔马大定理时，通过研究勾股方程解的表达式过程中得到灵感，为解决立方倍积问题找到了钥匙，今天我们肯定地说：立方倍积问题不能成立。

ΔVg=

 

式中：KVB为STATCOM接入点母线电压经线性化得到的常系数；Tp为隔直环节的时间常数；Kp为放大环节常数；T1p,T2p,T3p,T4p为超前-滞后环节的时间常数，通常T,Tp,T2p,T4p是预先给定的；K,Kp,T1p,T3p,为待整定参数。

2 电压控制与阻尼控制交互影响

图2为单机无穷大系统，忽略对地电容及线路电阻，STATCOM并联于系统的电气中点处。

同步发电机发出的功率为

 

将式(1)、(2)式代入式(3)并整理得

  

图2 含STATCOM的简化电力系统

 

Fig.2 Simplified power system containing STATCOM

 

(1)

STATCOM附加经典的超前滞后控制改变接入点处的母线电压为

 

(2)

对同步发电机的经典二阶模型线性化，其中机械功率PM恒定，D表示系统的自然阻尼功率系数，得

 

(3)

利用小扰动分析法对上式进行线性化，且设同步发电机端电压保持不变，则有

 

(4)

式中：D为系统的自然阻尼功率系数为系统的附加阻尼系数为系统的同步系数。从式(4)可知，STATCOM在附加阻尼控制方式下改变接入点处的母线电压从而可以阻尼系统的功率振荡。

不计系统损耗，同步发电机发出的功率与传输线上的功率相等，即PG=P,传输线上的功率表示如下:

 

进行小扰动分析后线性化得

ΔP=KPBΔB+KPδΔδ

老四的离去让我紧张起来。空气中散发着冷飕飕、阴森森的气息，把我们留给艾瑞克，就像把一群小孩留给一个整天磨刀霍霍的保姆看着一样。

(5)

其中

 

 

STATCOM接入点母线电压为

 

对上式进行线性化分析可得

ΔVg=KVBΔB+KVδΔδ

(6)

式中：K,T分别为电压控制增益和电压控制时间常数，ΔUs为STATCOM接入点电压与参考值的偏差。STATCOM附加控制改变接入点处的母线电压为

(2)401浓缩机。此处系统能力按水量计算，由表3可知，401浓缩机入料水量为1 785.05 m3/h，设计所选设备的负荷能力是1 413 m3/h，则需要的设备台数为：1.25×1 785.05/1 413=1.58，即应在原来基础上再加1台浓缩机才能满足现有生产需求。

 

 

STATCOM采用附加阻尼作用的电压控制方式，系统的直接电磁转矩为[12]。

式中：Tω表示系统阻尼转矩系数，Tδ为同步转矩系数。

独立学院的大学英语教学尚为年轻，有很多前人的经验可以借鉴，也有很多教学方法有待尝试。作为一名独立学院的英语教师，要敢于突破传统的教学模式的束缚，创造性地构建新颖的、符合独立学院学生特点的英语课堂教学模式。任务型教学法是值得推崇的语言教学的有效途径，有利于提高学生的英语语言应用能力和综合技能。但是，任何一种教学方法都不可能是完美的，教师应根据学生的特点和教学的实际情况，进行适时的调整和取舍，最大限度地发挥任务型教学法的积极作用，以期达到最好的教学效果。

由式(5)、(7)可知，STATCOM通过附加阻尼控制改变来增加阻尼系数，而由式(6)可知，附加控制同样会对STATCOM的电压控制效果产生不利的影响。因此，STATCOM的电压控制与其附加阻尼控制之间存在着相互制约的关系，需要对其参数进行协调，从而在保证电压控制的同时提供较强的阻尼效果。

(7)

(4)一轴两极三片的空间格局基本成型。从中心度及结构洞分析来看，三峡地区旅游经过近20年发展，形成以解放碑(朝天门)、白帝城、小三峡、三峡大坝、神农溪、三峡人家、恩施大峡谷、武汉东湖等共12个景区为核心的旅游节点，其中以重庆解放碑、小三峡、三峡大坝、白帝城为最重要核心节点。据此，本文认为三峡旅游在空间形态上基本呈现一轴两极三片的空间格局，即长江轴线、成渝都市圈发展极、武汉都市圈发展极、奉节-巫山-宜昌发展片区、奉节—恩施—宜昌发展片区、万州-涪陵中线发展片区。

ΔT=TωΔω+TδΔδ≈ΔP

3 电压控制与阻尼调节的协调优化

3.1 目标函数

综上所述，使用完整结肠系膜切除术可显著降低患者术中出血量和显著增加患者淋巴清扫数量，减小了患者手术风险及并发症的发生率，在很大程度上可以改善患者临床症状，提升患者治疗效果。

J={K1Vmin+K2ξmin}

式中：Vmin为电压波动的最小值，值越大电压控制越理想；ξmin为系统的最小阻尼比，阻尼比越大，阻尼调节效果越好，系统越稳定；K1,K2是权重。

STATCOM电压控制和阻尼调节协调表述为如下带约束的优化问题:

 

式中：K为电压控制的增益，取值范围为[0.1,1000]；Kp,T1p,T3p为附加阻尼控制器的参数，Kp取值范围为[0.5,1500]，T1p,T3p范围为[0.01,1]。

3.2 遗传优化算法

遗传算法(GA)是基于基因变异由进化论产生的现代启发式搜索算法，是一种不需要任何初始化信息并采用概率搜索技术的高效优化方法[13]。利用GA进行优化需要解决编码方式、适应度函数、初始群体、遗传算子设计和控制参数设定等问题。

遗传算法采用实数编码方式，染色体为

 

潜在解由每个染色体来表示，通过不断的遗传操作使得解趋于最优。适应度作为遗传操作的依据用来衡量解的优劣，用下式将目标函数J转换为适应度函数F：

F=Cmax-J

式中:Cmax采用预先指定的方式取值。

天问大师一袭僧袍满是灰尘，花白的胡须零乱不堪。他黯然神伤地瞧着萧飞羽，因为他认为有赢无输的一场又输了，而且不仅输得很惨，也输得心服口服。萧飞羽淡淡地道：“信得过二位的承诺。”他微顿长声道：“放行！”

遗传算法中的遗传算子包括选择、交叉、变异。本文选择最常用的比例选择算子作为选择算子，从当前代选择出优良的个体复制到下一代群体中。选择单点交叉运算配对交换部分基因形成两个新的染色体[14]。选择基本位变异运算，将染色体编码串中的基因值用相同基因座的等位基因来替换，形成新的个体[15]。

目前平台已承接全国用户规模达10 000个，300家企业及代理商接入系统平台，8个区域数据中心；全国合作运营光纤传输网络范围达到14 000多公里，覆盖全国200多个城市，目前是装备制造业中最大的分布云网络平台综合服务提供商和运营商。

遗传算法中运行参数的选择:群体规模size =10，终止代数G =50，交叉概率为0.9，变异概率为 0.1,实数编码下染色体总长等于4，最大迭代次数为50。

控制器参数优化是先计算出每个个体的适应度值，适应度值由接入系统中的STATCOM控制器进行仿真得到，再通过遗传操作完成寻优。用Matlab语言按照设计好的编码方式、遗传算子以及运行参数优化控制器参数，流程图如图3所示。

  

图3 遗传算法协调控制器参数流程图

 

Fig.3 Flow chart of coordination controller parameters with genetic algorithm

4 仿真分析

以图4 IEEE 2区域4机系统[16]为例对本文所提STATCOM控制器开展仿真研究。

在涉及文化遗产保护的国际投资纠纷案件中，经常会不可避免地要对东道国政府的行为是否构成征收进行认定。学界一般将征收分为直接征收和间接征收两种，两者的根本区别在于征收行为是否直接转移外来投资者的财产所有权。直接征收的本质在于将私人的财产或权利直接转移给国家所有，而间接征收的特征在于不直接剥夺外国投资者的财产所有权，而是通过其他方式干预投资者对财产的所有权或使用权，间接侵害投资者的权益。

语篇中的情景模型：文本表达的内容和微观世界，或文本指向的心理世界。情景模型保存的是事件之间的因果链。要建立一个恰当情景模型要求足够多的相关知识。这里的相关知识实际上也是一种情景模型。那么，这就意味着，在语篇理解和生成中语言使用者大脑里可能存在着两种情景模型，即语篇表达的情景模型和语言使用者个人预存的情景模型。语篇理解通过抽取语篇语义表征，激活旧的情景模型，构建整合出语篇内隐的情景模型。

  

图4 含有STATCOM的2区域4机系统

 

Fig.4 2-zone 4-machine system containing STATCOM

发电机参数为:容量为650MVA,H=5.6MWs/(MVA)。线路参数为XL=0.6。STATCOM加装于母线11处，容量150 Mvar，连接电抗为0.25，STATCOM控制器取T=2，Tp=5，T2p=0.05,T4p=0.05,经过遗传算法优化的参数为K=86.2668，Kp=138.6379，T1p=0.7181，T3p=0.2886。

4.1 基于遗传算法的STATCOM控制器仿真分析

通过三相短路试验来验证经过遗传算法优化参数的STATCOM控制器性能，设置2 s时联络线一条回路发生故障，2.5 s故障切除。附加阻尼控制器输入信号为系统角速度偏差，区域1向区域2的传输功率为205 MW。仿真结果如图5～7所示。

  

图5 联络线功率响应对比图

 

Fig.5 Comparison diagram of tie-line power response

图5和图6分别为联络线7-8和发电机G2的有功功率，图7为STATCOM接入点母线电压情况。其中，NGA表示STATCOM控制器参数没有进行参数优化，GA表示STATCOM控制器参数经过遗传算法优化。由图5和图6可以看出，相比较没有优化的控制器，基于遗传算法优化后的STATCOM控制器显著增强了系统的阻尼，有效抑制了区域间的振荡。由图7可知，考虑STATCOM电压控制和阻尼调节交互影响的存在，所提控制优化方法在阻尼振荡的同时有效改善了电压稳定性。

微电影《幸福的味道》制作完成后，获得“共筑千亿首农梦”微电影大赛二等奖、最佳摄影奖、传播价值奖。影片在腾讯视频等平台播出后，好评如潮。所有这些，都让我成就感满满。

  

图6 发电机的有功功率

 

Fig.6 Active powers of generator

  

图7 母线11电压响应曲线

 

Fig.7 Voltage response curves of bus 11

4.2 基于遗传算法的STATCOM控制器与传统

相位补偿控制器仿真分析

同样通过三相短路试验来验证经过遗传算法优化参数的STATCOM控制器性能，并与按相位补偿法设计参数的控制器K=92.26，Kp=32.75，T1p=0.56，T3p=0.2进行比较[17]。设置2 s时联络线一条回路发生故障，2.5 s故障切除。其中，PC表示STATCOM控制器参数通过传统的相位补偿进行优化，GA表示STATCOM控制器参数经过遗传算法优化。仿真结果如图8～10所示。

解说系统规划在设计前，设计中和设计后都离开政府相关部门的重视和工作的协调，水利部门，交通部门，旅游管理部门，乡镇政府应该有一致的目标，对同一解说系统规划进行支持和工作的配合，对解说系统的落地和管理，要进行积极地配合，对于问题的出现应该给于及时的反应。

  

图8 联络线功率响应对比图

 

Fig.8 Comparison diagram of tie-line power response

  

图9 发电机的有功功率

 

Fig.9 Active powers of generator

  

图10 母线11电压响应曲线

 

Fig.10 Voltage response curves of bus 11

由图8和图9可以看出，相比较通过传统相位补偿法设计的STATCOM控制器，本文提出的基于遗传算法优化后的STATCOM控制器在系统发生低频振荡的过程中，具有较强的鲁棒性，可以更快地使系统恢复稳定，有效抑制了区域间的振荡。考虑STATCOM电压控制和阻尼调节交互影响的存在，由图10可知，二种方法均可以改善系统电压稳定性，但本文所提控制优化方法较相位补偿法可以更好更快地抑制系统电压波动。

5 结 论

本文推导并证明了STATCOM在附加阻尼控制方式下会影响其电压控制作用，运用遗传算法对STATCOM控制器中电压环节和采用超前-滞后环节的附加控制参数进行了优化，并在系统中进行了仿真测试。结果表明，优化后的STATCOM控制器在小扰动下具有良好的性能，可有效抑制振荡且不会对电压控制产生显著影响，提高了系统稳定性。

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