[發明專利]一種配電網保護配置優化方法及系統

在審

• 申請號: 202011337652.6
• 申請日: 2020-11-25
• 公開（公告）號: CN112487710A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 謝民;王同文;章昊;邵慶祝;張駿;王棟;于洋;俞斌;高博;徐斌;丁津津;孫輝;李遠松;張峰;汪勛婷;何開元;陳洪波;李圓智;王麗君
• 申請（專利權）人: 國網安徽省電力有限公司;國網安徽省電力有限公司電力科學研究院
• 主分類號: G06F30/27
• 分類號: G06F30/27;G06F30/18;G06N3/12;G06Q10/04;G06Q50/06;H02H7/26;G06F111/04;G06F111/06;G06F113/04
• 代理公司: 合肥天明專利事務所(普通合伙) 34115
• 代理人: 閆客

本發明公開了一種配電網保護配置優化方法及系統，屬于電力系統繼電保護技術領域，包括：根據實時運行方式，獲取出線單元各個斷路器的開合狀態，以及各個斷路器的保護配置，基于潮流分布，隨機生成出線單元初始群體；計算各個群體的適應度函數并記錄最優染色體；選擇進行交叉、變異的個體，形成新一代種群；計算新種群的適應度函數，記錄最終的個體；判斷是否達到最大迭代數，達到則結束循環，并輸出最優的個體，否則，重新進行交叉變異操作。本發明結合實時潮流進行主干線及分支線的識別，提高了配電網整定定值的可靠性，縮小配電網停電范圍，保證了配電網的安全可靠運行。

技術領域

本發明涉及電力系統繼電保護技術領域，特別涉及一種配電網保護配置優化方法及系統。

背景技術

配電網作為輸配電系統的最后一個環節，密切聯系著終端用電用戶，配電網的安全穩定運行是用戶高質量及高可靠用電的保證，故作為配電網安全運行第一道防線的配電網繼電保護就顯得格外重要。配電網開關分為出線開關、主干線分段開關、分支開關和用戶分界開關四種類型。我國架空配電線路保護的配置根據實際整定情況一般分為二級保護和三級保護，由于配電網網架結構復雜，T接線路較多，且變化頻繁，實際整定時各級開關上的定值不夠精確，主要靠時間級差實現不同級之間的配合。以某地配網為例，其主要采用三級保護，分別為零級保護、一級保護、二級保護，每一級都采用三段式過流保護，實際整定中各級保護的I段時限都為0s；零級保護的Ⅱ段時限與上級變壓器后備保護進行配合得到的時限一般為0.6s，采用0.2s的時間級差機制得到一級保護、二級保護的Ⅱ段時限分別為0.4s、0.2s；零級保護的Ⅲ段時限與上級變壓器后備保護進行配合得到的時限一般為1.0s，采用0.2s的時間級差機制得到一級保護、二級保護的Ⅲ段時限分別為0.8s、0.6s。

由于沒有統一的標準，實際整定中保護配置由人為實現，配置不盡合理，整定出的各級保護的定值和時間定值不能完全適應實際電網的需求，使其保障用電可靠性的能力大受影響。合理配置各級保護的位置及其定值大小，在配電網線路發生故障時，不僅可以實現各個保護開關的有序跳閘，縮小停電范圍，還可提高配電網的供電可靠性，故優化配電網線路保護的保護配置成為關鍵研究點。

發明內容

本發明的目的在于克服上述背景技術中的不足，以提高配電網整定定值的可靠性。

為實現以上目的，一方面，采用一種配電網保護配置優化方法，包括如下步驟：

S1、獲取出線單元各斷路器的開合狀態以及各斷路器的保護配置；

S2、根據各斷路器的開合狀態及保護配置，并基于實時潮流分布，隨機生成出線單元的初始種群；

S3、計算初始種群的適應度函數并記錄最優個體；

S4、根據問題域中個體的適應度大小選擇個體進行組合交叉和變異，得到新一代種群；

S5、計算新一代種群的適應度函數并記錄最優個體；

S6、判斷是否達到目標迭代次數，若是執行步驟S7，若否執行步驟S4；

S7、結束循環，輸出最優個體。

進一步地，所述根據各斷路器的開合狀態及保護配置，并基于實時潮流分布，隨機生成出線單元的初始種群，包括：

基于實時潮流確定配電網的主干線和分支線；

采用二進制編碼，根據所述各斷路器的開合狀態及保護配置確定主干線的保護配置編碼和分支線的保護配置編碼；

將主干線的保護配置編碼和分支線的保護配置編碼組合得到所述出線單元的編碼個體，形成所述出線單元的初始種群。

進一步地，所述基于實時潮流確定配電網的主干線和分支線，包括：

從出線開關出發，遇到T接后沿每個分支潮流的方向搜索所有負荷，將負荷和最大的作為主干線；