[發明專利]基于處理有功優化約束條件提高電能質量的方法

有效

• 申請號: 201710601358.3
• 申請日: 2017-07-21
• 公開（公告）號: CN107516892B
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 陳功貴;陸正媚;邱思遠
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;G06F17/16
• 代理公司: 重慶市恒信知識產權代理有限公司 50102
• 代理人: 劉小紅;高敏

1.一種基于處理有功優化約束條件提高電能質量的方法，其特征在于，包括步驟：

(1)建立以電網有功功率損耗為目標函數f_loss的有功優化數學模型并獲取電力系統各負荷參數與系統參數；

(2)根據系統參數的約束條件，在系統允許的最大值和最小值范圍內根據系統參數隨機產生初始種群，其中，系統參數包括：有功功率輸出P_G、發電機端電壓幅值V_G、變壓器抽頭選擇T以及無功補償器的無功功率Q_C，初始種群中的每一個粒子為列向量，包含各個控制變量的值，是有功優化問題的潛在解；

(3)調用有功優化數學模型計算初始種群中各粒子的運行狀態，根據當前罰系數K_F對違反系統約束條件的狀態變量實時進行懲罰計算罰函數，利用罰函數Penalty，根據公式：f＝f_loss+Penalty對目標函數f_loss進行優化獲得各個粒子的新目標適應度函數f；

(4)通過迭代實時計算罰系數；

(5)各個粒子進行差異進化算法的變異和交叉操作產生新試驗個體；

(6)比較當前粒子與新試驗個體，獲得全局最優個體，更新目標函數中的個體潛在解獲得電網有功功率損耗的全局最優解。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，確定電網有功功率損耗f_loss為目標函數具體包括，獲取節點i、j之間的電導G_k，電壓幅值V_i、V_j，電壓相角δ_i、δ_j，根據公式：確定電網有功功率損耗f_loss，其中，NTL為支路數。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，獲取的電力系統各負荷參數與系統參數包括：負荷節點的有功功率P_L、無功功率Q_L，變壓器抽頭選擇T的范圍，無功補償器的無功功率Q_C的范圍，負荷節點的電壓幅值V_L的范圍，線路視在功率S_l的范圍，發電機節點電壓幅值V_G范圍、有功出力P_G范圍、無功出力Q_G范圍；約束條件包括：系統的有功和無功功率平衡，各參數在系統允許的最大值和最小值范圍。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，列向量中的元素包括：有功功率輸出P_G、發電機端電壓幅值V_G、變壓器抽頭選擇T以及無功補償器的無功功率Q_C，上述各參數在系統允許的最大值和最小值范圍內隨機產生N_P個粒子。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，計算罰函數具體為：根據各參數對應的罰系數對違反系統約束條件的狀態變量進行懲罰計算罰函數Penalt，如所有狀態變量均被懲罰，即負荷節點電壓幅值V_i、發電機的無功輸出Q_Gi、平衡節點的有功輸出P_G1、各支路的視在功率S_Bi，則罰函數Penalty為：其中，K_V、K_Q、K_P和K_S為負荷節點電壓幅值V_i、發電機的無功輸出Q_Gi、平衡節點的有功輸出P_G1、各支路的視在功率S_Bi對應的罰系數，NL，NG，NTL分別為負荷節點數，發電機數和支路數。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，通過迭代實時計算罰系數具體包括：調用公式：更新獲得罰系數在第g次迭代的取值K_Fg，并用當前罰系數更新罰函數；其中，K_Fmin、K_Fmax分別為相應罰系數的最小值和最大值，g_max為最大迭代次數，g為當前迭代次數。