(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111108071.X (22)申请日 2021.09.2 2 (71)申请人 国网江苏省电力有限公司电力科 学 研究院 地址 211103 江苏省南京市江宁区帕威尔 路1号 申请人 国网江苏省电力有限公司 　 华中科技大 学　 江苏省电力试验研究院有限公司 (72)发明人 朱鑫要　李群　孙蓉　李文博　 徐柯　李铮　解兵　王大江　姚伟　 周泓宇　林思齐　 (74)专利代理 机构 苏州市中南伟业知识产权代 理事务所(普通 合伙) 32257 代理人 丁博寒(51)Int.Cl. G06F 30/27(2020.01) G06F 111/06(2020.01) G06F 119/02(2020.01) (54)发明名称 一种VSC-HVDC系统的PI参数优化方法及装 置 (57)摘要 本申请涉及电力系统控制技术领域， 公开了 一种VSC‑HVDC系统的PI参数优化方法及装置， 在 该方法中， 首先根据所述系统运行参数和限制条 件， 生成VSC ‑HVDC系统模型。 然后针对任一PI参 数， 依次确定候选参数、 目标平衡候选参数、 指数 项和生成率， 最后根据所述目标平衡候选参数、 所述候选参数、 所述指数项和所述生成率， 对所 述候选参数进行更新， 确定 所述任一PI参数的最 优参数， 完成对全部PI参数的优化。 本申请可以 通过不同的选择概率来分配不同的平衡候选参 数， 从而提高PI参数优化效率， 显著提高VSC ‑ HVDC系统的稳定性。 权利要求书3页 说明书11页 附图2页 CN 113919210 A 2022.01.11 CN 113919210 A 1.一种VSC ‑HVDC系统的PI 参数优化方法， 其特 征在于， 包括： 获取VSC‑HVDC系统的系 统运行参数， 其中， 所述系统运行参数包括整流器调节无功功 率误差、 直流母线电压误差、 逆变器调节无功功 率误差、 有功功 率误差、 转子q轴电压、 转子d 轴电压、 运行时间、 外环比例增益、 外环积分增益、 内环比例增益、 内环积分增益、 直流电压、 交流电网电压和无功 功率； 根据所述系统运行参数和预设的限制条件， 生成VSC ‑HVDC系统模型； 根据所述VSC ‑HVDC系统模型， 确定PI 参数； 针对任一PI参数， 根据预设的第一随机向量， 获取 所述任一PI 参数的多个候选参数； 根据所述多个候选参数， 确定平衡候选集 合； 根据所述VSC ‑HVDC系统模型和所述平衡候选集合， 确定所述平衡候选集合中每个平衡 候选参数 各自对应的平衡候选概 率； 根据所述平衡候选概 率， 确定目标平衡候选参数； 获取当前迭代次数， 并根据所述当前迭代次数和预设的第一搜索能力值， 确定迭代函 数， 其中， 所述第一搜索能力值 为管理搜索能力的常数值； 根据所述迭代函数、 预设的第二随机向量和预设的第二搜索能力值， 确定迭代函数初 始值， 其中， 所述第二搜索能力值 为控制全局搜索能力的常数值； 根据所述迭代函数和所述迭代函数初值， 确定指数项； 获取发电率控制参数， 并根据 所述发电率控制参数、 所述目标平衡候选参数、 所述第二 随机向量和所述 候选参数， 确定生成率初始值； 根据所述 生成率初始值和所述指数项， 确定生成率； 根据所述目标平衡候选参数、 所述候选参数、 所述指数项和所述生成率， 对所述候选参 数进行更新， 确定所述任一PI 参数的最优参数。 2.根据权利要求1所述的VSC ‑HVDC系统的PI参数优化方法， 其特征在于， 所述限制条件 包括控制成本权重系 数、 外环比例增益限制、 外环积分增益限制、 内环比例增益限制、 内环 积分增益限制、 直流电压限制、 交流电网电压限制、 无功功 率限制、 转子q轴电压限制和转子 d轴电压限制。 3.根据权利要求1所述的VSC ‑HVDC系统的PI参数优化方法， 其特征在于， 所述根据预设 的第一随机向量， 获取 所述任一PI 参数的多个候选参数， 包括： 根据所述预设的PI参数上界、 预设的PI参数下界和所述第一随机向量， 获取所述任一 PI参数的多个候选参数。 4.根据权利要求1所述的VSC ‑HVDC系统的PI参数优化方法， 其特征在于， 所述根据所述 多个候选参数， 确定平衡候选集 合， 包括： 根据所述多个候选参数， 确定4个平衡候选参数； 根据所述4个平衡候选参数， 确定算数平均平衡候选参数， 所述算数平均平衡候选参数 为所述4个平衡候选参数的算数平均值； 根据所述 4个平衡候选参数和所述 算数平均平衡候选参数， 确定平衡候选集 合。 5.根据权利要求1所述的VSC ‑HVDC系统的PI参数优化方法， 其特征在于， 所述根据所述 VSC‑HVDC系统模型和所述平衡候选集合， 确定所述平衡候选集合中每个平衡候选参数各自 对应的平衡候选概 率， 包括：权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 113919210 A 2根据所述VSC ‑HVDC系统模型、 所述平衡候选集合、 预设的最小选择概率、 预设的最大选 择概率， 确定所述平衡候选集 合中每个平衡候选参数 各自对应的平衡候选概 率。 6.根据权利要求1所述的VSC ‑HVDC系统的PI参数优化方法， 其特征在于， 所述根据所述 当前迭代次数和预设的第一搜索能力值， 确定迭代函数， 包括： 根据所述当前迭代次数、 预设的最大迭代次数和预设的第一搜索能力值， 确定迭代函 数。 7.根据权利要求1所述的VSC ‑HVDC系统的PI参数优化方法， 其特征在于， 所述获取发电 率控制参数， 包括： 根据预设的第一随机值、 预设的第二随机值和预设的生成概率， 确定所述发电率控制 参数。 8.根据权利要求1所述的VSC ‑HVDC系统的PI参数优化方法， 其特征在于， 所述根据所述 目标平衡候选参数、 所述候选参数、 所述指数项和所述生成率， 对所述候选参数进行更新， 确定所述任一PI 参数的最优参数， 包括： 根据所述目标平衡候选参数、 所述候选参数、 所述指数项、 所述生成率和预设的控制容 积， 对所述 候选参数进行 更新， 确定所述任一PI 参数的最优参数。 9.根据权利要求1所述的VSC ‑HVDC系统的PI参数优化方法， 其特征在于， 所述第一随机 向量和所述第二随机向量均为[0,1]区间的随机向量。 10.一种VSC‑HVDC系统的PI参数优化装置， 其特征在于， 所述VSC ‑HVDC系统的PI参数优 化装置应用于权利要求1 ‑9任一项所述的VSC ‑HVDC系统的PI参数优化方法， 所述VSC ‑HVDC 系统的PI 参数优化装置包括： 系统运行参数获取模块， 用于获取VSC ‑HVDC系统的系统运行参数， 其 中， 所述系统运行 参数包括整流器调节无功功 率误差、 直流母线电压误差、 逆变器调节无功功 率误差、 有功功 率误差、 转子q轴电压、 转子 d轴电压、 运行时间、 外环比例增益、 外环积分增益、 内环比例增 益、 内环积分增益、 直 流电压、 交流电网电压和无功 功率； 系统模型生成模块， 用于根据所述系统运行参数和预设的限制条件， 生成VSC ‑HVDC系 统模型； PI参数获取模块， 用于根据所述VSC ‑HVDC系统模型， 确定PI 参数； 候选参数获取模块， 用于针对任一PI参数， 根据预设的第一随机向量， 获取所述任一PI 参数的多个候选参数； 平衡候选集 合确定模块， 用于根据所述多个候选参数， 确定平衡候选集 合； 平衡候选概率确定模块， 用于根据所述VSC ‑HVDC系统模型和所述平衡候选集合， 确定 所述平衡候选集 合中每个平衡候选参数 各自对应的平衡候选概 率； 目标平衡候选参数获取模块， 用于根据所述平衡候选概 率， 确定目标平衡候选参数； 迭代函数确定模块， 用于获取当前迭代次数， 并根据所述当前迭代次数和预设的第一 搜索能力值， 确定迭代函数， 其中， 所述第一搜索能力值 为管理搜索能力的常数值； 迭代函数初始值确定模块， 用于根据所述迭代函数、 预设的第二随机向量和预设的第 二搜索能力值， 确定迭代函数初始 值， 其中， 所述第二搜索能力值为控制全局搜索能力的常 数值； 指数项获取模块， 用于根据所述迭代函数和所述迭代函数初值， 确定指数项；权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 113919210 A 3