遗传规划优化电力系统稳定器设计与验证

"基于遗传规划的电力系统稳定器设计与验证（2018）- 科技直观-电气系统与信息技术学报" 本文详细介绍了使用遗传规划（Genetic Programming, GP）方法来设计电力系统稳定器（Power System Stabilizer, PSS）以增强电网的稳定性。电力系统稳定器是一种辅助控制装置，旨在通过抑制低频振荡来提高电力系统的动态性能，这些振荡可能会导致电网的不稳定甚至崩溃。 遗传规划是一种优化技术，源于生物进化理论，通过模拟自然选择和遗传机制来搜索最优解决方案。在本文中，GP被应用于确定PSS的参数，输入包括发电机端电压、有功功率和无功功率。通过这种方式，PSS能够更精确地响应系统状态变化，从而提供更好的稳定效果。 作者们进行了详尽的性能评估，包括计算均方误差（Mean Square Error, MSE）和平均绝对百分比误差（Mean Absolute Percentage Error, MAPE）来衡量模型的精度，同时使用决定系数（Coefficient of Determination, R2）来评估模型的拟合优度。结果显示，MSE和MAPE值较低，表明模型预测误差较小，而高R2值则意味着模型对数据的解释能力较强。 为了进一步验证模型的有效性，文章还进行了特征值分析、最小阻尼比分析和时域仿真。特征值分析有助于识别系统的动态特性，而最小阻尼比分析可以确定系统的稳定性裕度。时域仿真则通过模拟实际运行条件来检验模型在应对各种扰动时的表现。 文章指出，随着电力系统复杂性的增加，尤其是可再生能源并网后引入的小信号振荡问题，研究和应用有效的稳定策略显得尤为重要。遗传规划提供了一种有效工具，能够针对具体电力系统设计出适应性强、性能优异的PSS。 关键词涵盖阻尼比、特征值、遗传编程、低频振荡和电力系统稳定器，强调了研究的核心内容。文章的开放获取性质使得研究人员和从业者能够方便地获取和参考这一工作，对于提升电力系统稳定性和可靠性具有重要的理论和实践意义。