[發明專利]基于智能搜索算法的VFTO智能仿真分析方法及系統

有效

• 申請號: 201710392008.0
• 申請日: 2017-05-27
• 公開（公告）號: CN107153743B
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發明（設計）人: 劉世明;黃啟彥;李帥;伏傳順
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G06Q10/04;G06Q50/06;H02J3/00
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

本發明公開了基于智能搜索算法的VFTO智能仿真分析方法及系統，方法包括，設置智能搜索算法的約束條件；將約束條件數值化編碼，并設定目標函數；以智能搜索算法計算中提供的可變參數作為電磁暫態仿真程序的VFTO仿真參數；調用電磁暫態仿真程序對VFTO仿真模型文件進行仿真運算，獲得VFTO仿真波形數據，獲取VFTO幅值及頻率特性作為返回值；智能搜索算法將返回值作為計算的目標函數值進行尋優運算，在多代計算后獲得最優解，獲得最優解時的運算參數為可能產生最大VFTO幅值、最不利的頻率特性情況時的GIS站配置信息。避免了人工仿真建模的繁瑣操作，也避免了使用窮舉法分析時占用計算機內存較多且耗時較多的缺點。

技術領域

本發明屬于電力系統仿真計算的技術領域，尤其涉及一種基于智能搜索算法的VFTO智能仿真分析方法及系統。

背景技術

隨著我國電力工業的高速發展和電壓等級的不斷提高，氣體絕緣變電站(GIS)在我國電力系統中的應用越來越廣泛。近年來，GIS中特快速暫態過電壓(VFTO)對設備本身以及相鄰設備的影響受到了越來越多的關注。

GIS中VFTO的特性受到GIS站結構、元件參數、操作隔離開關位置等多種因素的影響。目前的研究中通常利用電磁暫態仿真軟件針對特定GIS結構和有限的操作過程進行仿真計算，根據有限的幾種結構和參數下產生的VFTO波形比較分析，研究不同影響因素對VFTO波形的影響。

GIS站的結構和不同工況對于VFTO有著較大的影響，因此需要對不同結構、配置和工況下的GIS站進行VFTO仿真分析，提供可能對變電站設備產生最大威脅的VFTO波形，從而通過優化GIS站結構與配置來抑制VFTO對變電站設備的損害。目前普遍使用的VFTO仿真建模方法，主要是研究人員使用仿真軟件手工搭建仿真模型，對特定的一種或幾種情況下的GIS站中隔離開關產生的VFTO進行仿真分析，難以全面的分析各項因素對VFTO的影響，也難以獲得可能對變電站設備威脅最大的VFTO波形。另一方面，如果采用窮舉法逐個修改GIS中的VFTO影響因素的參數進行仿真計算，考慮到VFTO受到多重因素的影響，計算將是海量的，必然要耗費大量的人力和時間。因此目前亟需一種采用智能搜索算法的VFTO智能仿真分析方法。

發明內容

本發明的目的就是為了解決上述問題，提供一種基于智能搜索算法的VFTO智能仿真分析方法及系統，通過智能搜索算法與VFTO仿真方法的結合，采用智能算法對GIS變電站的不同結構、配置和工況進行智能搜索，完成不同情況下的GIS站VFTO仿真分析，自動獲取可能產生最大VFTO幅值、最不利的頻率特性等情況時的GIS站構、配置和工況信息，給變電站設計、變電站運行以及變電站主要設備的設計提供參考。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種基于智能搜索算法的VFTO智能仿真分析方法，包括以下步驟：

(1)讀取描述GIS站穩態信息的仿真模型文件確定各VFTO影響因素的變化范圍，作為智能搜索算法運算中自變量的約束條件；

(2)根據所選智能算法的計算需求，將各約束條件數值化編碼，作為智能算法計算中的可變參數，將VFTO幅值或某特定頻域值作為智能搜索算法的計算目標，設定目標函數；

(3)根據計算難度自動設定智能算法其他運行參數，執行智能算法程序，以智能計算中提供的可變參數作為電磁暫態仿真程序的VFTO仿真參數；

(4)調用電磁暫態仿真程序對VFTO仿真模型文件進行仿真運算，獲得VFTO仿真波形數據，對波形數據進行處理，獲取VFTO幅值、頻率特性等數據作為返回值；

(5)智能搜索算法將返回值作為計算的目標函數值進行尋優運算，在多代計算后獲得最優解，獲得最優解時的運算參數即為可能產生最大VFTO幅值、最不利的頻率特性等情況時的GIS站配置信息。