[發明專利]基于優化電容投切方法

無效

• 申請號: 201010603698.8
• 申請日: 2010-12-24
• 公開（公告）號: CN102447259A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發明（設計）人: 殷曉華
• 申請（專利權）人: 江蘇赤那思電力科技有限公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18
• 代理公司: 北京一格知識產權代理事務所(普通合伙) 11316
• 代理人: 趙紹增

技術領域

本發明涉及一種基于可控硅投切電容器原理的電容投切算法，尤其是一種基于優化電容投切方法。

背景技術

目前，基于可控硅投切電容器（TSC）原理的無功補償裝置的電容配置方案通常有兩種：循環方式和編碼方式。

?????循環方式既是一種分數的容量配置方案，也是一種投切控制方法。這種方案下，線路上的電容容量都相等：????????????????????????????????????????????????

式1：R表示電容容量存在的關系；?表示i路電容的補償容量；n表示控制裝置總共有多少路觸點，例如n為32，則觸點編號從0到31。

編碼方式是指線路上的電容容量總比它的前一路增加一倍：

式2

這兩種配置方案下的控制方法相對簡單。

循環方式下補償裝置可獲得最長的工作壽命，而編碼制方式下補償裝置可提供最好的補償質量。有時用戶出于電網運行情況以及經濟考慮、或者出于有效利用閑置電容設備的考慮，選擇電容容量的配置不同于以上兩種：各只電容之間在電容上可以沒有任何?關系。這種配置方案可以認為是循環方案和二進制方案的推廣和一般化；這兩種特殊配置方案，可以看作是一種一般化配置的特例。

?????對于這種容量上可以沒有任何關系的一般化配置方案，傳統的控制方法往往是以下2種之一：

?????1、遍歷法：同樣是計算出電容隊列中的電容所有的投切組合方式下的補償容量，是每次直接與負載無功進行對比。對于被控的n路電容，需要生產2n組合方式下的補償容量并作比對操作。因此它的時間復雜度為T(n)=O(2n)，工作在40MPS的單片機，一般能處理32路以下的電容組合。缺點是：反應速度隨電容的增加而變慢。

2、貪婪算法：貪婪算法是一種帶有直覺傾向的控制方法，分步給出決策序列，一經決策立即執行。當以目標補償無功最逼近負載無功作為最優判斷時，算法不能收斂，所以用現象無功Q的電容。優點是：時間復雜度為T(n)=O(n)，對于任意多路的電容配置，單片機都能勝任；缺點是：貪婪算法不一定是最優解，僅能保證一次動作后的電能質量優于動作前。

顯然上述的傳統方法得不到最優解，無法滿足高質量的控制效果；要么處理問題的規模很小，速度慢。

發明內容

本發明的目的在于提供一種在電容容量無任何關系的容量配置方案下，以單片機能勝任為前提，實現多路電容投切的最優控制，它克服了現有技術的不足。

本發明的目的是這樣現實的：包括構建多個節點和多個圖，每個節點表示一個特定的電容投切狀態，每個分支表示一個狀態的轉移；搜索從圖的節點開始，使用界限函數裁剪無效的搜索；使用最優界限函數加速搜索。

所述的圖是在人工堆棧中邊搜索邊建立的，一次狀態的轉移對應著一次堆棧的壓棧或出棧操作。

所述的界限函數是由式確定，其中xi為電容的投切狀態，投時為1，切時為0；Cī為第i路電容的補償容量；Ql?表示負載無功。

所述的最有界限函數是由式確定，式中Qi為先前搜索到的可行并且最大的解。

本發明的有益效果是：節省單片機的時間和空間開銷，擴大單片機處理問題的規模，使控制裝置能承擔更多路的控制工作，同時達到快速、最優的控制效果。

附圖說明

?下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1是本發明的工作方法意圖。

具體實施方式

根據本發明，基于優化電容投切方法的過程為：

一、使各只電容的補償容量按觸點編號升序或非降序排列，即電容間存在如下關系：?式3

二、構造優化問題的數學模型。

變量。其中?x=（0如果該路電容切除，1如果該路電容投入）i∈（0，n-1）。約束條件?，表示補償的無功不得超過負載端需要的無功。優化行數??，就是尋找一個解X，在滿足約束條件的情況下，函數值最大。

三、建立圖，本算法采用螞蟻算法。相較于分支定界算法，螞蟻算法并不真正在內存中建立整個樹—最壞情況下那將是S（n）=O(2)的空間復雜度。螞蟻算法利用人工堆棧邊建立樹邊搜索空間。棧的深度就是二叉樹的深度。非常適合單片機。為了簡化描述，如圖1，以4路電容為例解釋螞蟻算法。