基于自适应遗传算法的水轮发电机励磁控制研究

【摘要】：随着我国经济建设的发展,能源需求越来越多,煤炭、石油等化石能源开采量也随之上升,然而由它们带来的环境污染问题也不能忽视,且有悖于可持续发展理念。水能资源由于其取自于自然,无污染的特点被广泛关注,水力发电也得到国家的大力支持。励磁系统是电力系统重要组成部分,担负着维持电网稳定的责任,对励磁控制系统的深入研究是大有裨益的,为电力系统的持续稳定运行提供保障。常规的励磁PID控制策略不能满足不同工况下系统的动态性能要求,在实际运行过程中表现较差,影响电力系统的安全、可靠运行,给经济效益也带来了损失。在对励磁控制系统深入研究后得到,励磁调节器PID的比例系数Kp、积分系数Ki以及微分系数Kd一般是通过经验获取的,这就难免带来误差,使系统不能一直处于最优运行状态。因此本文提出将自适应遗传算法用在Kp、Ki、Kd参数寻优上,以期获得较好的控制效果,并通过仿真实验进行论证。本文主要工作如下:(1)在分析励磁控制系统基础上建立各环节数学模型。在简化模型的基础上,建立了系统各环节的传递函数框图,为以后的仿真章节研究提供了必要的理论支持。(2)针对传统遗传算法存在的缺点,提出了自适应遗传算法,并在算法应用过程中提出了改进策略,使之更好的对参数进行优化。(3)在励磁系统现场试验的基础上,借助Matlab/Simulink仿真平台,在仿真过程中将自适应遗传算法与常规PID参数优化进行对比,验证算法可行性。