一種基于改進粒子群混合優化算法的有功安全校正方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于有功安全校正策略和優化算法技術領域，特別是設及一種基于改進粒 子群混合優化算法的有功安全校正方法。
【背景技術】
[0002] 潮流轉移是引起后備保護，特別是過負荷和距離III段保護不合理動作的主要原因 之一，為盡早消除因潮流轉移引起的支路過負荷，應迅速采取相應的發電機組出力調整和 負荷功率調整措施，快速控制過載支路上的負荷潮流，從根本上消除連鎖跳閩發生的根源。 有功安全校正策略是指在保障電力系統安全穩定運行的前提下，針對實時電力調度提出的 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化規劃類算法和靈敏度類算法。目前應用較廣的是基于 靈敏度的切機切負荷策略，兩個重點在于切機切負荷的控制點W及控制量。基本思路為首 先根據網絡參數和拓撲結構得到相關度矩陣，即支路電流和節點注入電流之間的線性組合 關系，控制點選擇為相關度絕對值最大的發電機組節點和負荷節點；在遵循等量切機切負 荷原則前提下，得到最小的切機、切負荷量。但此方法必須基于WAMS，未考慮多條線路同時 過載的情況，需要多輪反復潮流校驗，計算速度慢，求解過程中可能出線拉銀現象，即在某 一控制解將一部分越限約束拉回到約束W內的同時，又有一部分新的越限約束出現。
[0004] 在優化規劃類算法中存在多種優化算法，如粒子群算法，BCC算法，PGSA算法等。 粒子群優化算法（ParticleSwarm化timization,PSO)是基于群體迭代的啟發式算法，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到全局尋優的目的。粒 子群算法需要調整的參數不多，結構簡單，針對連續空間的優化問題易于實現。針對離散二 元變量的二元粒子群優化算法炬inaryParticleSwarmOptimization，BPSO)針對離散空 間的優化問題易于實現，但兩種算法都不適宜直接求解混合整數的規劃問題。
【發明內容】
[0005] 為了解決上述問題，本發明的目的在于提供一種基于改進粒子群混合優化算法的 有功安全校正方法。
[0006] 為了達到上述目的，本發明提供的基于改進粒子群混合優化算法的有功安全校正 方法包括按順序執行的下列步驟：
[0007] 步驟1)調整發電機組出力總量：即優先級1，只調整發電機組出力總量APe_，調節 目標為使AP<；_最小；
[000引步驟2)判斷是否滿足最優條件：判斷步驟1)得到的優化結果是否為最優，如果 判斷結果為"是"，則整個控制策略形成，本流程結束，否則下一步進入步驟3)，即當優先級 1沒有最優解時，表示僅僅依靠發電機組的有功調節不滿足控制支路潮流的要求，進入優先 級2的調節過程；
[0009] 步驟3)調整負荷調節總量；即優先級2,當調整發電機組出力總量無法消除過載 時，進入發電機組出力和負荷功率共同調節過程，此時只需調節負荷功率調節總量APp_，調 節目標為使APp_最小；
[0010] 步驟4)判斷是否滿足最優條件：判斷步驟3)得到的優化結果是否為最優，如果判 斷結果為"是"，則整個控制策略形成，本流程結束，否則下一步進入步驟5);
[0011] 步驟5)系統不具備調節能力；認為當前運行狀態下的系統不具備對該過負荷進 行調節的能力，輸出信號告警該線路存在潮流穩定問題，流程至此結束。
[0012] 在步驟1)和步驟3)中，所述的調整的具體方法如下：
[001引步驟1.1)優化模型的目標函數為；IAPj+MlAPp_|，其中IAPj為各發電機 組調整出力模值總量，IAPp_|為切負荷總量，M為保證負荷損失最小的懲罰因子，當M取 足夠大的數值時，可W保證只有在調整發明機組無法消除過載時才切負荷，且切負荷措施 的優先級低于調節發電機組出力；
[0014] 步驟1. 2)設定約束條件，包括發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、小干擾穩定約束。
[0015]所述的發電機組有功出力的上下限約束為：
【主權項】
1. 一種基于改進粒子群混合優化算法的有功安全校正方法，其特征在于：其包括按順 序執行的下列步驟： 步驟1)調整發電機組出力總量：即優先級1，只調整發電機組出力總量APC_，調節目標 為使A Pp最小； 步驟2)判斷是否滿足最優條件：判斷步驟1)得到的優化結果是否為最優，如果判斷 結果為"是"，則整個控制策略形成，本流程結束，否則下一步進入步驟3)，即當優先級1沒 有最優解時，表示僅僅依靠發電機組的有功調節不滿足控制支路潮流的要求，進入優先級2 的調節過程； 步驟3)調整負荷調節總量：即優先級2,當調整發電機組出力總量無法消除過載時，進 入發電機組出力和負荷功率共同調節過程，此時只需調節負荷功率調節總量A PF_，調節目 標為使A PF_最小； 步驟4)判斷是否滿足最優條件：判斷步驟3)得到的優化結果是否為最優，如果判斷結 果為"是"，則整個控制策略形成，本流程結束，否則下一步進入步驟5); 步驟5)系統不具備調節能力：認為當前運行狀態下的系統不具備對該過負荷進行調 節的能力，輸出信號告警該線路存在潮流穩定問題，流程至此結束。
2. 根據權利要求1所述的基于改進粒子群混合優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，所述的調整的具體方法如下： 步驟1.1)優化模型的目標函數為：| APe_|+M| APF_|，其中I APe_|為各發電機組調 整出力模值總量，I APF_|為切負荷總量，M為保證負荷損失最小的懲罰因子，當M取足夠 大的數值時，可以保證只有在調整發明機組無法消除過載時才切負荷，且切負荷措施的優 先級低于調節發電機組出力； 步驟1. 2)設定約束條件，包括發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、小干擾穩定約束。
3. 根據權利要求2所述的基于改進粒子群混合優化算法的有功安全校正方法，其特征 在于：所述的發電機組有功出力的上下限約束為：，其中T 和1分別為發電機組i有功出力的下限和上限，Pu為當前發電機組i的有功出力。
4. 根據權利要求2所述的基于改進粒子群混合優化算法的有功安全校正方法，其特 征在于：所述的發電機組無功出力的上下限約束為力：Ag eSgf-g.e，其中， 和QnSx分別為發電機組i無功出力的下限和上限，Qu為當前發電機組i的無功出力。
5. 根據權利要求2所述的基于改進粒子群混合優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. 根據權利要求2所述的基于改進粒子群混合優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為系統頻率最小值，f _為系統頻率最 大值。
【專利摘要】一種基于改進粒子群混合優化算法的有功安全校正方法。其包括調整發電機組出力總量ΔPG-，使ΔPG-最小；判斷上述結果是否最優，如果判斷結果為“是”，整個控制策略形成，否則進入下一步；調整負荷調節總量ΔPF-，使ΔPF-最小；判斷上述優化結果是否最優，如果判斷結果為“是”，則整個控制策略形成，否則進入下一步；認為當前運行狀態下的系統不具備對該過負荷進行調節的能力，輸出信號告警該線路存在潮流穩定問題。本發明效果：考慮到電力系統中發電機組出力連續調整、負荷0-1調整的現狀，本發明在系統潮流轉移引起支路過負荷情況下，盡量依靠對發電機組出力的調節來達到降低過載支路潮流的目的，優化可得負荷功率調整量最小、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
【申請號】CN201510173077
【發明人】方菲, 王婧, 張來, 王夢, 王兆峰
【申請人】國家電網公司, 國網天津市電力公司
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2015年4月13日