[發明專利]一種基于遺傳算法的交叉供電大容量動態電壓恢復系統容量設計方法

在審

• 申請號: 202010314682.9
• 申請日: 2020-04-20
• 公開（公告）號: CN111507863A
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 姜華;沈興來;張濤;周利;孫書芬;程永;張瀟
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司徐州供電分公司;國家電網有限公司
• 主分類號: G06Q50/06
• 分類號: G06Q50/06;G06N3/12;H02J3/12
• 代理公司: 徐州市三聯專利事務所 32220
• 代理人: 何君

本發明公開了一種基于遺傳算法的交叉供電大容量動態電壓恢復系統容量設計方法，首先，建立交叉供電動態電壓恢復系統容量配置優化數學模型；其次，在建立的容量優化配置模型的基礎上，利用遺傳算法，求解出最優動態電壓恢復系統的容量。本發明可以避免交叉和變異操作將原本得到的最優解破壞，從而保證采用精英策略的遺傳算法準確收斂到最優解。

技術領域

本發明涉及動態電壓恢復系統(DVR)技術領域，具體的說是涉及一種基于遺傳算法的交叉供電大容量動態電壓恢復系統容量設計方法。

背景技術

高現代化生產和高品質生活需求引起用戶對電能質量問題的迫切關注。根據各國學者和電力部門的統計和分析，在各種電能質量問題當中，電壓暫降是發生概率最高的電能質量問題。最近幾十年來，由于敏感負荷的增加，由電壓暫降造成的經濟損失也迅速增加。為減少由此引起的損失，用戶必須采用相應的電力補償裝置。動態電壓恢復器(DVR)是一種串聯型電壓補償器，當系統側電壓偏離一定范圍時DVR就迅速動作以補償電源電壓的偏差，快速跟蹤并恢復負荷側的電壓波形。傳統的DVR多以補償電壓跌落為主，但隨著新能源的發展，尤其是風電和太陽能發電的大規模接入，電力系統日趨復雜，呈現地域供電的不平衡性和負荷波動較大等問題，使得用戶對開始增加了對系統電壓“閃變”問題的治理需求。

發明內容

考慮交叉供電動態電壓恢復系統的通用性，經濟性等因素，以交叉供電動態電壓恢復系統容量配置最小化為目標，基于遺傳算法，提出一種具有普適性的交叉供電大容量動態電壓恢復系統容量設計方法。

本發明按以下技術方案實現：

一種基于遺傳算法的交叉供電大容量動態電壓恢復系統容量設計方法，其特征在于：

步驟一，建立交叉供電動態電壓恢復系統容量配置優化數學模型；

步驟二，在建立的容量優化配置模型的基礎上，利用遺傳算法，求解出最優動態電壓恢復系統的容量。

進一步，步驟一具體方法如下：

1.目標函數

在保證敏感負載電壓在正常工作范圍的前提下，使配電網中DVR總容量最小：

minf＝min[S_DVR0+S_DVR1+...+S_DVRn]

式中，S_DVR1為第i臺DVR的在最大電壓跌落時補償的最大單機容量；

2.電壓變量等式約束條件

在交叉供電大容量動態電壓恢復系統模型中，存在以下電壓等式約束：

U_j+U_Zj＝U_p+U_DVRj

式中：U_p為母線j的上級母線電壓；U_DVRj為線路j上DVR的補償電壓；U_Zj為線路j上壓降；

3.電壓變量不等式約束條件

由于各負載電壓敏感度不同，為保證各負載均能正常工作，其工作電壓上下限構成負載電壓變量的不等式約束條件，對于含有n個負載，m條母線的系統，有

U_Limin≤U_Li≤U_Limax

式中：U_Li為負載i電壓，i＝1,2,…,n；U_Limin為負載i工作電壓下限；U_Limax為負載i工作電壓上限；為滿足負載電壓的不等式約束條件，配電網中母線電壓應滿足