一種基于改進(jìn)粒子群混合優(yōu)化算法的有功安全校正方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于有功安全校正策略和優(yōu)化算法技術(shù)領(lǐng)域，特別是設(shè)及一種基于改進(jìn)粒 子群混合優(yōu)化算法的有功安全校正方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 潮流轉(zhuǎn)移是引起后備保護(hù)，特別是過負(fù)荷和距離III段保護(hù)不合理動作的主要原因 之一，為盡早消除因潮流轉(zhuǎn)移引起的支路過負(fù)荷，應(yīng)迅速采取相應(yīng)的發(fā)電機組出力調(diào)整和 負(fù)荷功率調(diào)整措施，快速控制過載支路上的負(fù)荷潮流，從根本上消除連鎖跳閩發(fā)生的根源。 有功安全校正策略是指在保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的前提下，針對實時電力調(diào)度提出的 一種控制線路潮流越限的安全校正策略。
[0003] 有功安全校正策略分為優(yōu)化規(guī)劃類算法和靈敏度類算法。目前應(yīng)用較廣的是基于 靈敏度的切機切負(fù)荷策略，兩個重點在于切機切負(fù)荷的控制點W及控制量?；舅悸窞槭?先根據(jù)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)得到相關(guān)度矩陣，即支路電流和節(jié)點注入電流之間的線性組合 關(guān)系，控制點選擇為相關(guān)度絕對值最大的發(fā)電機組節(jié)點和負(fù)荷節(jié)點；在遵循等量切機切負(fù) 荷原則前提下，得到最小的切機、切負(fù)荷量。但此方法必須基于WAMS，未考慮多條線路同時 過載的情況，需要多輪反復(fù)潮流校驗，計算速度慢，求解過程中可能出線拉銀現(xiàn)象，即在某 一控制解將一部分越限約束拉回到約束W內(nèi)的同時，又有一部分新的越限約束出現(xiàn)。
[0004] 在優(yōu)化規(guī)劃類算法中存在多種優(yōu)化算法，如粒子群算法，BCC算法，PGSA算法等。 粒子群優(yōu)化算法（ParticleSwarm化timization,PSO)是基于群體迭代的啟發(fā)式算法，使 一組初始化的群體在捜索空間并行捜索，通過個體間的行為交互達(dá)到全局尋優(yōu)的目的。粒 子群算法需要調(diào)整的參數(shù)不多，結(jié)構(gòu)簡單，針對連續(xù)空間的優(yōu)化問題易于實現(xiàn)。針對離散二 元變量的二元粒子群優(yōu)化算法炬inaryParticleSwarmOptimization，BPSO)針對離散空 間的優(yōu)化問題易于實現(xiàn)，但兩種算法都不適宜直接求解混合整數(shù)的規(guī)劃問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種基于改進(jìn)粒子群混合優(yōu)化算法的 有功安全校正方法。
[0006] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的基于改進(jìn)粒子群混合優(yōu)化算法的有功安全校正 方法包括按順序執(zhí)行的下列步驟：
[0007] 步驟1)調(diào)整發(fā)電機組出力總量：即優(yōu)先級1，只調(diào)整發(fā)電機組出力總量APe_，調(diào)節(jié) 目標(biāo)為使AP<；_最?。?br>[000引步驟2)判斷是否滿足最優(yōu)條件：判斷步驟1)得到的優(yōu)化結(jié)果是否為最優(yōu)，如果 判斷結(jié)果為"是"，則整個控制策略形成，本流程結(jié)束，否則下一步進(jìn)入步驟3)，即當(dāng)優(yōu)先級 1沒有最優(yōu)解時，表示僅僅依靠發(fā)電機組的有功調(diào)節(jié)不滿足控制支路潮流的要求，進(jìn)入優(yōu)先 級2的調(diào)節(jié)過程；
[0009] 步驟3)調(diào)整負(fù)荷調(diào)節(jié)總量；即優(yōu)先級2,當(dāng)調(diào)整發(fā)電機組出力總量無法消除過載 時，進(jìn)入發(fā)電機組出力和負(fù)荷功率共同調(diào)節(jié)過程，此時只需調(diào)節(jié)負(fù)荷功率調(diào)節(jié)總量APp_，調(diào) 節(jié)目標(biāo)為使APp_最?。?br>[0010] 步驟4)判斷是否滿足最優(yōu)條件：判斷步驟3)得到的優(yōu)化結(jié)果是否為最優(yōu)，如果判 斷結(jié)果為"是"，則整個控制策略形成，本流程結(jié)束，否則下一步進(jìn)入步驟5);
[0011] 步驟5)系統(tǒng)不具備調(diào)節(jié)能力；認(rèn)為當(dāng)前運行狀態(tài)下的系統(tǒng)不具備對該過負(fù)荷進(jìn) 行調(diào)節(jié)的能力，輸出信號告警該線路存在潮流穩(wěn)定問題，流程至此結(jié)束。
[0012] 在步驟1)和步驟3)中，所述的調(diào)整的具體方法如下：
[001引步驟1.1)優(yōu)化模型的目標(biāo)函數(shù)為；IAPj+MlAPp_|，其中IAPj為各發(fā)電機 組調(diào)整出力模值總量，IAPp_|為切負(fù)荷總量，M為保證負(fù)荷損失最小的懲罰因子，當(dāng)M取 足夠大的數(shù)值時，可W保證只有在調(diào)整發(fā)明機組無法消除過載時才切負(fù)荷，且切負(fù)荷措施 的優(yōu)先級低于調(diào)節(jié)發(fā)電機組出力；
[0014] 步驟1. 2)設(shè)定約束條件，包括發(fā)電機組有功無功出力的上下限約束、線路有功功 率的上下限約束、頻率約束、小干擾穩(wěn)定約束。
[0015]所述的發(fā)電機組有功出力的上下限約束為：
【主權(quán)項】
1. 一種基于改進(jìn)粒子群混合優(yōu)化算法的有功安全校正方法，其特征在于：其包括按順 序執(zhí)行的下列步驟： 步驟1)調(diào)整發(fā)電機組出力總量：即優(yōu)先級1，只調(diào)整發(fā)電機組出力總量APC_，調(diào)節(jié)目標(biāo) 為使A Pp最??； 步驟2)判斷是否滿足最優(yōu)條件：判斷步驟1)得到的優(yōu)化結(jié)果是否為最優(yōu)，如果判斷 結(jié)果為"是"，則整個控制策略形成，本流程結(jié)束，否則下一步進(jìn)入步驟3)，即當(dāng)優(yōu)先級1沒 有最優(yōu)解時，表示僅僅依靠發(fā)電機組的有功調(diào)節(jié)不滿足控制支路潮流的要求，進(jìn)入優(yōu)先級2 的調(diào)節(jié)過程； 步驟3)調(diào)整負(fù)荷調(diào)節(jié)總量：即優(yōu)先級2,當(dāng)調(diào)整發(fā)電機組出力總量無法消除過載時，進(jìn) 入發(fā)電機組出力和負(fù)荷功率共同調(diào)節(jié)過程，此時只需調(diào)節(jié)負(fù)荷功率調(diào)節(jié)總量A PF_，調(diào)節(jié)目 標(biāo)為使A PF_最?。? 步驟4)判斷是否滿足最優(yōu)條件：判斷步驟3)得到的優(yōu)化結(jié)果是否為最優(yōu)，如果判斷結(jié) 果為"是"，則整個控制策略形成，本流程結(jié)束，否則下一步進(jìn)入步驟5); 步驟5)系統(tǒng)不具備調(diào)節(jié)能力：認(rèn)為當(dāng)前運行狀態(tài)下的系統(tǒng)不具備對該過負(fù)荷進(jìn)行調(diào) 節(jié)的能力，輸出信號告警該線路存在潮流穩(wěn)定問題，流程至此結(jié)束。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于改進(jìn)粒子群混合優(yōu)化算法的有功安全校正方法，其特征 在于：在步驟1)和步驟3)中，所述的調(diào)整的具體方法如下： 步驟1.1)優(yōu)化模型的目標(biāo)函數(shù)為：| APe_|+M| APF_|，其中I APe_|為各發(fā)電機組調(diào) 整出力模值總量，I APF_|為切負(fù)荷總量，M為保證負(fù)荷損失最小的懲罰因子，當(dāng)M取足夠 大的數(shù)值時，可以保證只有在調(diào)整發(fā)明機組無法消除過載時才切負(fù)荷，且切負(fù)荷措施的優(yōu) 先級低于調(diào)節(jié)發(fā)電機組出力； 步驟1. 2)設(shè)定約束條件，包括發(fā)電機組有功無功出力的上下限約束、線路有功功率的 上下限約束、頻率約束、小干擾穩(wěn)定約束。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于改進(jìn)粒子群混合優(yōu)化算法的有功安全校正方法，其特征 在于：所述的發(fā)電機組有功出力的上下限約束為：，其中T 和1分別為發(fā)電機組i有功出力的下限和上限，Pu為當(dāng)前發(fā)電機組i的有功出力。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于改進(jìn)粒子群混合優(yōu)化算法的有功安全校正方法，其特 征在于：所述的發(fā)電機組無功出力的上下限約束為力：Ag eSgf-g.e，其中， 和QnSx分別為發(fā)電機組i無功出力的下限和上限，Qu為當(dāng)前發(fā)電機組i的無功出力。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于改進(jìn)粒子群混合優(yōu)化算法的有功安全校正方法，其特征 在于：所述的線路有功功率的上下限約束為C -/13 ，其中，和 分別為支路K的有功功率的下限和上限，Pk，BS有功安全校正前支路的有功功率；
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于改進(jìn)粒子群混合優(yōu)化算法的有功安全校正方法，其特征 在于：所述的頻率約束為：fmin彡f彡f max，其中，fmin為系統(tǒng)頻率最小值，f _為系統(tǒng)頻率最 大值。
【專利摘要】一種基于改進(jìn)粒子群混合優(yōu)化算法的有功安全校正方法。其包括調(diào)整發(fā)電機組出力總量ΔPG-，使ΔPG-最?。慌袛嗌鲜鼋Y(jié)果是否最優(yōu)，如果判斷結(jié)果為“是”，整個控制策略形成，否則進(jìn)入下一步；調(diào)整負(fù)荷調(diào)節(jié)總量ΔPF-，使ΔPF-最??；判斷上述優(yōu)化結(jié)果是否最優(yōu)，如果判斷結(jié)果為“是”，則整個控制策略形成，否則進(jìn)入下一步；認(rèn)為當(dāng)前運行狀態(tài)下的系統(tǒng)不具備對該過負(fù)荷進(jìn)行調(diào)節(jié)的能力，輸出信號告警該線路存在潮流穩(wěn)定問題。本發(fā)明效果：考慮到電力系統(tǒng)中發(fā)電機組出力連續(xù)調(diào)整、負(fù)荷0-1調(diào)整的現(xiàn)狀，本發(fā)明在系統(tǒng)潮流轉(zhuǎn)移引起支路過負(fù)荷情況下，盡量依靠對發(fā)電機組出力的調(diào)節(jié)來達(dá)到降低過載支路潮流的目的，優(yōu)化可得負(fù)荷功率調(diào)整量最小、供電可靠性最高的有功安全校正策略。
【IPC分類】H02J3-46
【公開號】CN104821605
【申請?zhí)枴緾N201510173077
【發(fā)明人】方菲, 王婧, 張來, 王夢, 王兆峰
【申請人】國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)天津市電力公司
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2015年4月13日