一種配電網無功優化方法
【專利摘要】本發明涉及一種配電網無功優化方法，該方法包括以下步驟：a、讀入原始數據；b、初始化粒子群的位置和速度值；c、計算粒子的適應值；d、求出粒子的個體極值和全局極值；e、更新粒子群的位置和速度值；f、再次計算粒子的適應值；g、更新粒子的個體極值和全局極值；h、判斷終止條件，如果不符合終止條件，則重復步驟e、f和g；如果符合終止條件，則輸出結果，程序結束；本方法充分考慮配電網網絡結構參數和未來一段時間內有功功率和無功功率的變化情況，獲得電容器和有載調壓變壓器分接頭最優動作時間、投入容量以及擋位值，降低了配電網的網絡損耗，提高了電網的電壓質量。
【專利說明】—種配電網無功優化方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種配電網無功優化方法，屬于供配電【技術領域】。
【背景技術】
[0002]隨著國民經濟的發展，一方面電網負荷在持續快速增加，人們對電能質量的要求越來越高；另一方面一次能源的減少及其成本的增加，使節能降耗成為當今社會關注的焦點。
[0003]合理的無功優化規劃，不僅可以節約電能損耗，而且可以提高電能質量，是當今供電部門的主要工作之一。以往的配電網無功補償只關注于局部電網，針對某一特定時刻，進行靜態無功優化，沒有充分考慮控制設備動作次數的限制，也沒有系統負荷隨時間的變化情況，脫離了電網的實際運行情況。
【發明內容】
[0004]本發明要解決的問題是針對以上問題，提供一種能夠充分考慮配電網網絡結構參數和未來一段時間內有功功率和無功功率的變化情況，以獲得電容器和有載調壓變壓器分接頭最優動作時間、投入容量以及檔位值、降低配電網網絡損耗、提高電網電壓質量的配電網無功優化方法。
[0005]為解決上述問題，本發明所采用的技術方案是：一種配電網無功優化方法，該方法包括以下步驟：
[0006]a、讀入原始數據；
[0007]b、初始化粒子群的位置和速度值；
[0008]C、計算粒子的適應值；
[0009]d、求出粒子的個體極值和全局極值；
[0010]e、更新粒子群的位置和速度值；
[0011]f、再次計算粒子的適應值；
[0012]g、更新粒子的個體極值和全局極值；
[0013]h、判斷終止條件，如果不符合終止條件，則重復步驟e、f和g ;如果符合終止條件，則輸出結果，程序結束。
[0014]作為一種優化方案，所述步驟a中讀入數據的約束條件為：
[0015]Uifflin ^ Ui ^ Uifflax_6] TAPifflin ^ TAPi ^ TAPifflax
[0017]Cifflin ^ Ci ^ Cifflax
[0018]P^f1 (Ui, Θ j)
[0019]Qi=f2 (Ui, Θ j)
[0020]t^l+VTAPiXTAPj
[0021]Qi=Ci X CAPi[0022]式中，Uimin, Ui, Uimax分別為節點i電壓及其上下限；TAPi、TAPimin, TAPimax分別為節點i有載調壓變壓器分接頭檔位及其上下限AXiminXimax分別為節點i可投切電容器組的組數及其上下限山為可調變壓器的變比JTAPi為每檔可調變比值；CAPi為每組電容器的容量。
[0023]作為一種優化方案，所述步驟b和步驟e中的粒子群為規模為n的m維粒子群，包括隨機位置和速度，該粒子群中的每個粒子代表一種控制方案，即可投切電容器組數和變壓器分接頭的檔位。
[0024]作為一種優化方案，所述所述步驟c和步驟f中的適應值計算數學式為：
[0025]
【權利要求】
1.一種配電網無功優化方法，其特征在于：該方法包括以下步驟： a、讀入原始數據； b、初始化粒子群的位置和速度值； C、計算粒子的適應值； d、求出粒子的個體極值和全局極值； e、更新粒子群的位置和速度值； f、再次計算粒子的適應值； g、更新粒子的個體極值和全局極值； h、判斷終止條件，如果不符合終止條件，則重復步驟e、f和g;如果符合終止條件，則輸出結果，程序結束。
2.如權利要求1所述的一種配電網無功優化方法，其特征在于：所述步驟a中讀入數據的約束條件為：
Uimin ^ Uj Uimax
TAPimin ( TAPi ( TAPimax
C. . C- ^ C- wImmwImax
Pi=Kui, Qi) Qi=嗔，Gi) t^l+VTAPiXTAPj Qi=Ci X CAPi 式中，Uimin, Ui' Uimax分別為節點i電壓及其上下限；TAPi、TAPimin, TAPimax分別為節點i有載調壓變壓器分接頭檔位及其上下限KiXiminXimax分別為節點i可投切電容器組的組數及其上下限Ai為可調變壓器的變比JTAPi為每檔可調變比值；CAPiS每組電容器的容量。
3.如權利要求1或2所述的一種配電網無功優化方法，其特征在于：所述步驟b和步驟e中的粒子群為規模為η的m維粒子群，包括隨機位置和速度，該粒子群中的每個粒子代表一種控制方案，即可投切電容器組數和變壓器分接頭的檔位。
4.如權利要求1或2所述的一種配電網無功優化方法，其特征在于：所述所述步驟c和步驟f中的適應值計算數學式為：
J = min ^miPlms + ω2 Σ \U, 一 Uim |) 式中，J為總線路損耗和總電壓偏差之和；取ω1=1. O, ω2=0.0Ol ；piloss為第i條支路的線路損耗；Ui、Uisrt分別為節點i的電壓及其電壓設定值，取Uisrt=L 0，η為系統節點數。
5.如權利要求1或2所述的一種配電網無功優化方法，其特征在于：所述步驟d和步驟g的求解方法為： 對每個粒子i，將其適應值與個體所經歷過的最好位置Pbestx做比較，如果該粒子較好，將其作為當前各個方案的最好位置，即個體極值Pbestx。 對每個粒子i，將其適應值與全局經歷最好位置gbest比較，得出當前全局最好值gbestο
6.如權利要求1或2所述的一種配電網無功優化方法，其特征在于：所述步驟b和步驟e的求解數學式為：V#v/ = wvki + clrand()(phestd - xki ) + ck Raml()(ghestd 嶋 x!d ) (M) k (k+l)?- "VI % jxid — xid + vid式中，#為粒子i在迭代第k次的速度，<v:r. co為權重因子叫為加速常數；rand()，Rand()是兩個0到1之間的隨機數；^為個體i在第k次迭代的當前位置； pbesti為第i個粒子的個體極值；gbest為全局極值；《max=0. 9, wmin=0. 4 ；k為當前迭代 次數，K為算法的總迭代次數。
【文檔編號】H02J3/18GK103490433SQ201310460466
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月30日 優先權日:2013年9月30日
【發明者】劉紅國, 張洪利, 劉東偉, 劉波, 馬紅霞 申請人:國家電網公司, 青州市供電公司