[發明專利]一種考慮停電損失系數的PMU優化配置方法

有效

• 申請號: 201710778034.7
• 申請日: 2017-09-01
• 公開（公告）號: CN107611963B
• 公開（公告）日: 2019-08-20
• 發明（設計）人: 吳志;謝偉;杜敩;張勇;凌平;包海龍;柳勁松
• 申請（專利權）人: 東南大學;國網上海市電力公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/06;H02H7/26
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 施昊

本發明公開了一種考慮停電損失系數的PMU優化配置方法。輸入電力系統的初始信息；利用遺傳算法進行初始化種群，設置染色體個數和最大遺傳代數；判斷多個網絡拓撲是否均滿足數值可觀性，若滿足則計算多個網絡拓撲下的停電損失，并得到最小的停損系數，否則將目標函數值設為上限值；將最小停損系數與系統要求的停損系數作比較，若小于則計算目標函數值；否則將目標函數值設為上限值；計算個體適應度并進行排序，選出最優個體及其目標函數值，用賭輪盤算法產生下一代個體；根據最大遺傳代數選擇進行下一輪迭代或輸出最優解。本發明不但能夠保證電力系統在正常情況下的完全可觀性，而且能夠在線路N?1故障下滿足相應的停損系數要求。

技術領域

本發明屬于電力系統技術領域，特別涉及了一種考慮停電損失系數的PMU優化配置方法。

背景技術

當電力系統網絡中接入分布式電源后，由于分布式電源出力的不確定性，會給電力系統網絡的運行與監測帶來不便，使用高精度、實時性能強的相量量測單元(PMU,PhasorMeasurement Unit)能夠使電力系統的狀態估計、潮流計算和運行控制等功能運行更加完善，然而考慮到PMU的成本和配置的經濟性，無法在網絡的全部節點安裝PMU，需要在已有量測的基礎上，對PMU進行優化配置，使系統完全可觀，電力系統狀態估計能夠正常運行。

TPMU作為節點型PMU，是安裝在網絡的母線節點上，其僅具備數據采集與監測功能，而DULR裝置是一種新型的線路型PMU，不僅具備數據采集與監測功能，而且具有類似于FTU的繼電器功能，能夠在線路發生故障時進行保護動作，切除故障線路，保證系統的正常安全運行。

發明內容

為了解決上述背景技術提出的技術問題，本發明旨在提供一種考慮停電損失系數的PMU優化配置方法，在實現電力系統完全可觀的基礎上，考慮停損系數，降低優化配置的成本。

為了實現上述技術目的，本發明的技術方案為：

一種考慮停電損失系數的PMU優化配置方法，包括以下步驟：

(1)輸入電力系統的網絡參數信息和傳統量測數據，所述網絡參數信息包括網絡重構數目n_c，節點個數n_b，總線路數目n_al，FTU設備的數目n_f以及FTU設備所在線路集合SF；所述傳統量測數據包括節點注入功率和支路潮流量；

(2)利用遺傳算法隨機產生初始種群，設置最大遺傳代數，染色體采用二進制編碼，設置染色體長度n_r＝n_b+n_al-n_f，第i個染色體的二進制編碼x_i含義如下：

(3)根據下式計算電力系統在不同網絡拓撲下的信息矩陣：

上式中，G_i為第j個網絡拓撲的量測雅可比矩陣，R_j為量測數據的量測方差矩陣，H_j(x)為信息矩陣；

然后計算信息矩陣的秩，若信息矩陣滿秩，則系統滿足數值可觀性，否則不可觀；若系統的所有網絡拓撲均滿足數值可觀性，則進入步驟(4)，否則，將目標函數值設為上限值，進入步驟(5)；

(4)依次對系統中的特定線路設置故障，當系統線路發生N-1故障時，通過DULR和FTU設備的保護動作，切除故障線路，在負荷損失最小情況下保證系統的安全正常運行，確定多個拓撲網絡下的故障區域并計算停電損失系數，并確定最小停電損失系數，判斷其是否小于系統要求的停電損失系數，若是，則計算目標函數值，并進入步驟(5)，否則將目標函數值設置為上限值，然后進入步驟(5)；

(5)根據目標函數值計算個體適應度并進行排序；