基于改进天牛须搜索算法的抽水蓄能机组调节系统优化控制

来源：水资源与水工程学报杂志2023年第6期北京时间：

作者：王康平，葛鹏江，段乃欣，王吉利，吕金历，刘梦，王斌

单位：1.国家电网有限公司西北分部,2.北京科东电力控制系统有限责任公司,3.西北农林科技大学

摘要：针对抽水蓄能机组调节系统PID控制器参数整定困难问题，提出了一种基于改进天牛须搜索算法的抽水蓄能机组PID控制策略。首先，构建了小波动情况下带有时滞的抽水蓄能机组调节系统的数学模型。其次，提出了一种融合自适应分数阶微积分与自适应更新步长的改进天牛须搜索算法。然后，采用改进天牛须搜索算法、天牛须搜索算法与粒子群算法，分别设计调节系统在空载与负荷情况下的PID控制器。最后，使用各个算法优化的PID控制器进行调节系统的空载频率扰动与负荷波动工况仿真实验。结果表明：所提出算法可以整定出最为合适的PID控制器参数，在不同时滞作用下调节系统均取得更好的控制效果。该研究为抽水蓄能机组调节系统PID控制器的设计提供了新思路。

关键词：抽水蓄能机组调节系统,机械时滞,天牛须搜索算法,PID控制,空载频率扰动,负荷波动

基金资助：国家自然科学基金项目（51509210）；陕西省重点研发计划项目（2021NY-181）