[發(fā)明專利]一種電力系統(tǒng)PMU優(yōu)化配置方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410122079.5
• 申請日: 2014-03-29
• 公開（公告）號: CN104008424B
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐巖;郅靜;應(yīng)璐曼;樊世通
• 申請（專利權(quán)）人: 華北電力大學(xué)（保定）
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06;G06N3/12
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司13108
• 代理人: 李羨民,高錫明

1.一種電力系統(tǒng)PMU優(yōu)化配置方法，其特征是，所述方法將電力系統(tǒng)中相量測量單元(PMU)的優(yōu)化配置分為兩個(gè)階段，第一階段以PMU安裝數(shù)目最少和系統(tǒng)完全可觀為目標(biāo)，第二階段在已有配置結(jié)果的基礎(chǔ)上繼續(xù)安裝PMU以保證系統(tǒng)在發(fā)生線路N-1故障時(shí)仍完全可觀，其具體步驟如下：

Ⅰ.第一階段的PMU優(yōu)化配置：

①隨機(jī)產(chǎn)生初始種群，取群體規(guī)模為N，進(jìn)行PMU預(yù)配置，設(shè)置最大進(jìn)化代數(shù)為T，染色體編碼采用二進(jìn)制編碼，染色體長度為系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)數(shù)n，即染色體上與系統(tǒng)的第i個(gè)節(jié)點(diǎn)所對應(yīng)的基因位置的值為：

②判斷所有的染色體能否使系統(tǒng)完全可觀，對不能使系統(tǒng)完全可觀的染色體進(jìn)行修復(fù)，修復(fù)步驟如下：計(jì)算各個(gè)不可觀節(jié)點(diǎn)的支路數(shù)，為其中支路數(shù)最多的節(jié)點(diǎn)安裝1臺PMU，即將染色體上該節(jié)點(diǎn)所對應(yīng)的基因位置的值置為“1”，然后判斷該染色體能否使系統(tǒng)完全可觀，如果不能則重復(fù)上述過程，直到該染色體能夠使系統(tǒng)完全可觀為止；

③利用下式計(jì)算個(gè)體的適應(yīng)度：

$f=n-\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{X}_i,$

其中，f為個(gè)體適應(yīng)度，n為系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)數(shù)，為系統(tǒng)安裝的PMU總數(shù)；

④計(jì)算自適應(yīng)交叉概率P_c，在群體中進(jìn)行交叉運(yùn)算，再次計(jì)算個(gè)體的適應(yīng)度；

⑤計(jì)算自適應(yīng)變異概率P_m，在群體中進(jìn)行變異運(yùn)算；

⑥對群體中的每一個(gè)個(gè)體進(jìn)行防早熟操作，具體操作過程如下：

對于一個(gè)能夠使系統(tǒng)完全可觀的染色體，在它的安裝了PMU的節(jié)點(diǎn)中，按照序號從小到大的順序，將其PMU裝置拆除，即將染色體上該節(jié)點(diǎn)所對應(yīng)的基因位置的值改為“0”，再判斷該染色體能否使系統(tǒng)完全可觀，如果不能，則恢復(fù)該節(jié)點(diǎn)的PMU配置，即將染色體上該節(jié)點(diǎn)所對應(yīng)的基因位置的值重新置為“1”，如果能使系統(tǒng)完全可觀則保留該節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的基因值為“0”，重復(fù)上述過程，直到拆除任一點(diǎn)的PMU，染色體都不能使系統(tǒng)完全可觀為止；

⑦計(jì)算種群中所有染色體能否使系統(tǒng)完全可觀，對不能使系統(tǒng)完全可觀的染色體進(jìn)行修復(fù)，計(jì)算個(gè)體的適應(yīng)度；

⑧保留種群中的最優(yōu)個(gè)體及其相應(yīng)的適應(yīng)度值；

⑨利用賭輪盤算法進(jìn)行選擇運(yùn)算，產(chǎn)生新一代個(gè)體；

⑩檢查是否達(dá)到進(jìn)化代數(shù)T，若還未達(dá)到，返回本階段第②步繼續(xù)進(jìn)行運(yùn)算，若已達(dá)到進(jìn)化代數(shù)T，則輸出最優(yōu)解，進(jìn)化結(jié)束；

Ⅱ.第二階段的PMU優(yōu)化配置：

①產(chǎn)生初始種群，取群體規(guī)模為N，將在第一階段中得到的要安裝PMU的節(jié)點(diǎn)相對應(yīng)的染色體基因位置的值置為1，設(shè)置最大進(jìn)化代數(shù)為T；

②依次假設(shè)電力網(wǎng)絡(luò)中的線路為被切除的故障線路，即模仿電力系統(tǒng)發(fā)生線路N-1故障，判斷所有的染色體能否使系統(tǒng)完全可觀；

③對不能使系統(tǒng)完全可觀的染色體進(jìn)行修復(fù)，并計(jì)算個(gè)體的適應(yīng)度；

④計(jì)算自適應(yīng)交叉概率，在群體中進(jìn)行交叉運(yùn)算，再次計(jì)算個(gè)體的適應(yīng)度；

⑤計(jì)算自適應(yīng)變異概率，在群體中進(jìn)行變異運(yùn)算；

⑥對群體中的每一個(gè)個(gè)體進(jìn)行防早熟操作；

⑦依次假設(shè)電力網(wǎng)絡(luò)中的線路為被切除的故障線路，即模仿電力系統(tǒng)發(fā)生線路N-1故障，判斷種群中所有染色體能否使系統(tǒng)完全可觀，對不能使系統(tǒng)完全可觀的染色體進(jìn)行修復(fù)，計(jì)算個(gè)體的適應(yīng)度；

⑧保留種群中的最優(yōu)個(gè)體及其相應(yīng)的適應(yīng)度值；

⑨利用賭輪盤算法進(jìn)行選擇運(yùn)算，產(chǎn)生新一代個(gè)體；

⑩檢查是否達(dá)到進(jìn)化代數(shù)T，若還未達(dá)到，返回本階段第②步繼續(xù)進(jìn)行運(yùn)算，若已達(dá)到T，則輸出最優(yōu)解，進(jìn)化結(jié)束。