[發(fā)明專利]一種基于改進(jìn)蛙跳算法的電網(wǎng)無(wú)功優(yōu)化方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710034083.X
• 申請(qǐng)日: 2017-01-16
• 公開（公告）號(hào): CN106712050B
• 公開（公告）日: 2019-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳爭(zhēng)榮;董旭柱;陸鋒;劉志文;陶文偉;謝雄威;陳立明;何錫祺;俞小勇;陳根軍;禤亮;蘇顏;李瑾;陶凱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司電網(wǎng)技術(shù)研究中心;南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限責(zé)任公司;南京南瑞繼保電氣有限公司;中國(guó)南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司;廣西電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院;廣西電網(wǎng)有限責(zé)任公司南寧供電局
• 主分類號(hào): H02J3/18
• 分類號(hào): H02J3/18
• 代理公司: 11274 北京中博世達(dá)專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 申健

本發(fā)明的實(shí)施例提供一種基于改進(jìn)蛙跳算法的電網(wǎng)無(wú)功優(yōu)化方法及裝置，涉及電力系統(tǒng)規(guī)劃技術(shù)領(lǐng)域，能夠使用于配電網(wǎng)的無(wú)功優(yōu)化，使其具有更好的收斂性和優(yōu)化程度。包括：獲取配電網(wǎng)的控制變量以及配電網(wǎng)的狀態(tài)變量，獲取包括指定數(shù)量的青蛙個(gè)體以及與指定數(shù)量的青蛙個(gè)體各自對(duì)立的青蛙個(gè)體的青蛙種群，根據(jù)青蛙種群獲取初始無(wú)功電壓；根據(jù)初始無(wú)功電壓獲取局部無(wú)功電壓的最優(yōu)值，并根據(jù)局部無(wú)功電壓的最優(yōu)值獲取全局無(wú)功電壓的最優(yōu)解，全局無(wú)功電壓的最優(yōu)解用于配電網(wǎng)的無(wú)功優(yōu)化。本發(fā)明用于配電網(wǎng)無(wú)功配置。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)規(guī)劃技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于改進(jìn)蛙跳算法的電網(wǎng)無(wú)功優(yōu)化方法及裝置。

背景技術(shù)

降低網(wǎng)損，提高電力系統(tǒng)輸電效率和電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性是電力系統(tǒng)運(yùn)行部門面臨的實(shí)際問(wèn)題，也是電力系統(tǒng)研究的主要方向之一。電網(wǎng)電壓控制在很大程度上是無(wú)功優(yōu)化控制問(wèn)題，系統(tǒng)無(wú)功分布的合理與否直接影響著電力系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定,并與經(jīng)濟(jì)效益直接掛鉤。電力系統(tǒng)無(wú)功優(yōu)化問(wèn)題屬于最優(yōu)潮流問(wèn)題的一個(gè)組成部分。

電力系統(tǒng)的無(wú)功優(yōu)化問(wèn)題是一個(gè)多變量、多約束的混合非線性規(guī)劃問(wèn)題,其操作變量既有連續(xù)變量(如節(jié)電電壓、發(fā)電機(jī)的無(wú)功出力),又有離散變量(如變壓器分接頭位置,補(bǔ)償電抗器和電容器的投切容量),使得優(yōu)化過(guò)程十分復(fù)雜，因此需建立系統(tǒng)模型，提出和改進(jìn)相應(yīng)算法，用科學(xué)的手段完成系統(tǒng)的優(yōu)化，即獲取用于配電網(wǎng)的無(wú)功優(yōu)化參數(shù)。傳統(tǒng)的無(wú)功優(yōu)化算法包括內(nèi)點(diǎn)法、遺傳法、蜂群算法、粒子群算法等。

一般說(shuō)到的無(wú)功優(yōu)化方法主要包含兩方面，一方面是對(duì)無(wú)功補(bǔ)償裝置進(jìn)行優(yōu)化規(guī)劃，另一方面是對(duì)電壓無(wú)功優(yōu)化控制。無(wú)功優(yōu)化方法的數(shù)學(xué)模型包括目標(biāo)函數(shù)(按一定的準(zhǔn)則設(shè)置，如經(jīng)濟(jì)最優(yōu)或電壓穩(wěn)定度最優(yōu))與約束條件(例如節(jié)點(diǎn)電壓水平的設(shè)置，有載調(diào)壓變壓器分接頭的調(diào)整等)。在數(shù)學(xué)上無(wú)功優(yōu)化實(shí)際就是在約束條件下求解目標(biāo)函數(shù)的值的問(wèn)題。無(wú)功優(yōu)化方法的數(shù)學(xué)模型又分為兩類，基于解析解的數(shù)學(xué)優(yōu)化和基于智能最優(yōu)迭代的最優(yōu)潮流問(wèn)題優(yōu)化。但目前的無(wú)功優(yōu)化方法收斂性較差、優(yōu)化程度較低，容易陷入局部最優(yōu)。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N基于改進(jìn)蛙跳算法的電網(wǎng)無(wú)功優(yōu)化方法及裝置，能夠使用于配電網(wǎng)的無(wú)功優(yōu)化，使其具有更好的收斂性和優(yōu)化程度。

第一方面，本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種基于改進(jìn)蛙跳算法的電網(wǎng)無(wú)功優(yōu)化方法，包括：獲取配電網(wǎng)的控制變量以及配電網(wǎng)的狀態(tài)變量，配電網(wǎng)的控制變量用于指示配電網(wǎng)的可調(diào)發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)電壓幅值、配電網(wǎng)的可調(diào)變壓器可調(diào)分接頭檔位以及配電網(wǎng)的無(wú)功補(bǔ)償電容器投切組數(shù)，配電網(wǎng)的狀態(tài)變量用于指示配電網(wǎng)的PQ節(jié)點(diǎn)的電壓以及配電網(wǎng)的發(fā)電機(jī)的無(wú)功出力；獲取包括指定數(shù)量的青蛙個(gè)體以及與指定數(shù)量的青蛙個(gè)體各自對(duì)立的青蛙個(gè)體的青蛙種群，其中指定數(shù)量的青蛙個(gè)體為設(shè)定范圍內(nèi)的配電網(wǎng)的控制變量；根據(jù)青蛙種群獲取初始無(wú)功電壓；根據(jù)初始無(wú)功電壓獲取局部無(wú)功電壓的最優(yōu)值，并根據(jù)局部無(wú)功電壓的最優(yōu)值獲取全局無(wú)功電壓的最優(yōu)解，全局無(wú)功電壓的最優(yōu)解用于配電網(wǎng)的無(wú)功優(yōu)化。

第二方面，本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種基于改進(jìn)蛙跳算法的電網(wǎng)無(wú)功優(yōu)化裝置，包括：獲取模塊，用于獲取配電網(wǎng)的控制變量以及配電網(wǎng)的狀態(tài)變量，配電網(wǎng)的控制變量用于指示配電網(wǎng)的可調(diào)發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)電壓幅值、配電網(wǎng)的可調(diào)變壓器可調(diào)分接頭檔位以及配電網(wǎng)的無(wú)功補(bǔ)償電容器投切組數(shù)，配電網(wǎng)的狀態(tài)變量用于指示配電網(wǎng)的PQ節(jié)點(diǎn)的電壓以及配電網(wǎng)的發(fā)電機(jī)的無(wú)功出力；處理模塊，用于獲取包括指定數(shù)量的青蛙個(gè)體以及與指定數(shù)量的青蛙個(gè)體各自對(duì)立的青蛙個(gè)體的青蛙種群，其中指定數(shù)量的青蛙個(gè)體為設(shè)定范圍內(nèi)的配電網(wǎng)的控制變量；處理模塊，還用于根據(jù)青蛙種群獲取初始無(wú)功電壓；處理模塊，還用于根據(jù)初始無(wú)功電壓獲取局部無(wú)功電壓的最優(yōu)值，并根據(jù)局部無(wú)功電壓的最優(yōu)值獲取全局無(wú)功電壓的最優(yōu)解，全局無(wú)功電壓的最優(yōu)解用于配電網(wǎng)的無(wú)功優(yōu)化。