[发明专利]一种考虑停电损失系数的PMU优化配置方法

摘要

本发明公开了一种考虑停电损失系数的PMU优化配置方法。输入电力系统的初始信息；利用遗传算法进行初始化种群，设置染色体个数和最大遗传代数；判断多个网络拓扑是否均满足数值可观性，若满足则计算多个网络拓扑下的停电损失，并得到最小的停损系数，否则将目标函数值设为上限值；将最小停损系数与系统要求的停损系数作比较，若小于则计算目标函数值；否则将目标函数值设为上限值；计算个体适应度并进行排序，选出最优个体及其目标函数值，用赌轮盘算法产生下一代个体；根据最大遗传代数选择进行下一轮迭代或输出最优解。本发明不但能够保证电力系统在正常情况下的完全可观性，而且能够在线路N‑1故障下满足相应的停损系数要求。

主权项

1.一种考虑停电损失系数的PMU优化配置方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)输入电力系统的网络参数信息和传统量测数据，所述网络参数信息包括网络重构数目n_c，节点个数n_b，总线路数目n_al，FTU设备的数目n_f以及FTU设备所在线路集合SF；所述传统量测数据包括节点注入功率和支路潮流量；(2)利用遗传算法随机产生初始种群，设置最大遗传代数，染色体采用二进制编码，设置染色体长度n_r＝n_b+n_al‑n_f，第i个染色体的二进制编码x_i含义如下：(3)根据下式计算电力系统在不同网络拓扑下的信息矩阵：上式中，G_i为第j个网络拓扑的量测雅可比矩阵，R_j为量测数据的量测方差矩阵，H_j(x)为信息矩阵；然后计算信息矩阵的秩，若信息矩阵满秩，则系统满足数值可观性，否则不可观；若系统的所有网络拓扑均满足数值可观性，则进入步骤(4)，否则，将目标函数值设为上限值，进入步骤(5)；(4)依次对系统中的特定线路设置故障，当系统线路发生N‑1故障时，通过DULR和FTU设备的保护动作，切除故障线路，在负荷损失最小情况下保证系统的安全正常运行，确定多个拓扑网络下的故障区域并计算停电损失系数，并确定最小停电损失系数，判断其是否小于系统要求的停电损失系数，若是，则计算目标函数值，并进入步骤(5)，否则将目标函数值设置为上限值，然后进入步骤(5)；计算停电损失系数的方法：在无分布式电源的故障区域中，其负荷功率之和为系统发生故障时的损失功率；在含分布式电源的孤岛中，若分布式电源容量大于负荷功率，则孤岛正常运行，否则，负荷功率与分布式电源容量之差为孤岛的停电损失，该拓扑下的停电损失系数通过下式计算：上式中，L为电力系统在该网络拓扑下的停电损失系数，系统发生故障时的损失功率，为负荷功率与分布式电源容量之差，P_all为系统的总负荷；计算电力系统在某线路发生故障时多个网络拓扑下的停电损失系数，取其中的最小值作为最小停电损失系数；(5)根据目标函数值计算个体适应度并进行排序；(6)在群体中选出最优个体及其目标函数值；(7)采用赌轮盘算法产生下一代个体；(8)判断是否达到最大遗传代数，若达到则输出最优解，算法结束；否则，遗传代数加一，并进行染色体的重组和变异操作，返回步骤3。