[發明專利]電力系統多目標無功優化方法

無效

• 申請號: 201210067265.4
• 申請日: 2012-03-14
• 公開（公告）號: CN102611119A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 李元誠;李彬
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 朱琨

1.電力系統多目標無功優化方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)為原始電網參數變量賦值；

2)構造由系統無功優化控制變量組成的個體向量，初始化種群；

3)根據已經進行初始化的種群和電網參數進行潮流計算，并計算所有目標函數值；

4)改進Memetic算法用于多目標無功優化；

5)優化過程結束，輸出優化結果。

2.根據權利要求1所述的電力系統多目標無功優化方法，其特征在于，所述原始電網參數包括電網固有數據、可調電壓的發電機機端電壓、變壓器變比、無功補償設備的位置、無功補償設備的容量以及所有控制變量約束條件和狀態變量約束條件；

電網固有數據包括電網網絡結構、支路數據、各節點負荷和發電機有功出力。

3.根據權利要求1所述的電力系統多目標無功優化方法，其特征在于，所述無功優化控制變量包括發電機機端電壓、有載調壓變壓器分接頭位置以及并聯電容器和電抗器的投切組數。

4.根據權利要求1所述的電力系統多目標無功優化方法，其特征在于，所述步驟2)包括以下步驟：

21)由系統無功優化控制變量組成個體向量；

22)對種群中的所有個體向量分別隨機生成符合約束條件的初始值。

5.根據權利要求1所述的電力系統多目標無功優化方法，其特征在于，所述步驟3)具體包括以下步驟：

31)根據步驟2)中已經進行初始化的種群和電網參數進行潮流計算；

32)計算步驟2)中已經進行初始化的種群的所有個體的所有目標函數值，目標函數值包括有功網損、電壓偏移和懲罰項。

6.根據權利要求5所述的電力系統多目標無功優化方法，其特征在于，所述步驟31)中潮流計算的計算公式為：

PGi-PLi=UiΣj=1nUj(Gijcosθij+Bijsinθij)QGi+QCi-QLi=UiΣj=1nUj(Gijsinθij+Bijcosθij);i⋐N]]>

上式中，為電力系統第i節點注入的有功功率，為電力系統第i節點注入的無功功率，為電力系統第i節點負荷的有功功率，為電力系統第i節點負荷的無功功率，為電力系統第i節點的無功補償容量，由并聯電容器投切組數控制，U_i為電力系統第i節點的電壓，U_j為電力系統第j節點的電壓，G_ij為電力系統第i節點和第j節點之間的電導，B_ij為電力系統第i節點和第j節點之間的電納，θ_ij為電力系統第i節點和第j節點之間的電壓相角差，N為電力系統的節點集合；n是以電力系統第i節點為起點所有支路的右端節點集合；

所述步驟32)中目標函數值計算公式為：

f1=Σk=1NBGk(i,j)[Ui2+Uj2-2UiUjcos(θi-θj)]f2=Σi=1N[Ui-UispecUimax-Uimin]2f3=λ1Σi=1ND[Ui-UilimUimax-Uimin]2+λ2Σi=1NG[Qi-QilimQimax-Qimin]2]]>

上式中：U_i1im、Q_i1im的定義為：

f₁、f₂和f₃分別代表有功網損P_loss、電壓偏移ΔU和懲罰項的目標函數值，λ₁為節點電壓幅值越限項的罰因子；λ₂為發電機無功出力越限項的罰因子，N_B為電力系統的支路集合；G_k(i，j)為電力系統第k支路上第i節點到第j節點的電導；θ_i代表電力系統第i節點的電壓相角；θ_j代表電力系統第j節點的電壓相角；為電力系統第i節點的額定電壓；U_imax代表電力系統第i節點的電壓越界上限；U_imin代表電力系統第i節點的電壓越界下限；N_D為電力系統電壓越界的負荷節點集合；N_G為電力系統無功出力越界的發電機節點集合；Q_i代表電力系統第i節點的無功出力；Q_imin代表電力系統第i節點的無功出力越界下限；Q_imax代表電力系統第i節點的無功出力越界上限。