一種無功配置組合控制系統(tǒng)技術方案

本發(fā)明專利技術公開了一種無功配置組合控制系統(tǒng)，它包括：數(shù)據(jù)采集單元，與初始潮流計算單元電連接，初始潮流計算單元與潮流計算結果判斷單元電連接，潮流計算結果判斷單元與數(shù)值優(yōu)化計算單元電連接，數(shù)值優(yōu)化計算單元與數(shù)值優(yōu)化結果判斷單元電連接，數(shù)值優(yōu)化結果判斷單元，與第一優(yōu)化結果輸出單元和啟發(fā)式優(yōu)化計算單元電連接，啟發(fā)式優(yōu)化計算單元，與第二優(yōu)化結果輸出單元電連接；解決了常規(guī)單獨使用數(shù)值優(yōu)化法和啟發(fā)式優(yōu)化法不能滿足大規(guī)模多約束電力系統(tǒng)的無功優(yōu)化等問題。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術涉及電力系統(tǒng)控制
，尤其涉及一種無功配置組合優(yōu)化的控制技術。
技術介紹
目前，電力系統(tǒng)無功配置優(yōu)化可以分為兩類，一類是數(shù)學規(guī)劃類的數(shù)值優(yōu)化方法， 另一類是人工智能類的啟發(fā)式優(yōu)化方法，由于數(shù)值優(yōu)化方法具有收斂速度快的優(yōu)點，但是存在數(shù)值的不穩(wěn)定性、對函數(shù)不等式約束處理不方便、對初值敏感、容易收斂到局部最優(yōu)點等缺陷；另一方面，啟發(fā)式優(yōu)化方法具有全局收斂能力，搜索能力強，本身對控制變量(及優(yōu)化變量)沒有連續(xù)性的要求，因此可以有效地處理無功配置優(yōu)化中的多變量、非線性、多約束、大量離散變量問題，而且可以以概率收斂到全局最優(yōu)解，但是此類方法計算速度較慢。 因此兩類優(yōu)化方法均具有自身的優(yōu)點和缺陷，單獨地使用這兩類方法，并不能很好的滿足大規(guī)模多約束電力系統(tǒng)的無功優(yōu)化問題。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術要解決的技術問題提供一種無功配置組合控制系統(tǒng)，以解決常規(guī)單獨使用數(shù)值優(yōu)化法和啟發(fā)式優(yōu)化法不能滿足大規(guī)模多約束電力系統(tǒng)的無功優(yōu)化等問題。本專利技術技術方案一種無功配置組合控制系統(tǒng)，它包括數(shù)據(jù)采集單元，采集基礎數(shù)據(jù)信息，與初始潮流計算單元電連接； 初始潮流計算單元，根據(jù)基礎數(shù)據(jù)信息進行初始潮流計算與潮流計算結果判斷單元電連接；潮流計算結果判斷單元，判斷初始潮流計算單元的計算結果，與數(shù)值優(yōu)化計算單元電連接；數(shù)值優(yōu)化計算單元，根據(jù)基礎數(shù)據(jù)信息，進行優(yōu)化計算，將計算結果送至數(shù)值優(yōu)化結果判斷單元，與數(shù)值優(yōu)化結果判斷單元電連接；數(shù)值優(yōu)化結果判斷單元，判斷數(shù)值優(yōu)化計算單元的計算結果，與第一優(yōu)化結果輸出單元和啟發(fā)式優(yōu)化計算單元電連接；第一優(yōu)化結果輸出單元，輸出數(shù)值優(yōu)化計算單元的優(yōu)化結果； 啟發(fā)式優(yōu)化計算單元，根據(jù)基礎數(shù)據(jù)信息，進行啟發(fā)式優(yōu)化計算，并將優(yōu)化結果送至第二優(yōu)化結果輸出單元，與第二優(yōu)化結果輸出單元電連接；第二優(yōu)化結果輸出單元，輸出啟發(fā)式優(yōu)化計算單元的優(yōu)化結果。數(shù)值優(yōu)化計算單元采用內點法進行優(yōu)化計算。啟發(fā)式優(yōu)化計算單元采用浮點數(shù)遺傳算法進行優(yōu)化計算。本專利技術的有益效果本專利技術將數(shù)值優(yōu)化計算和啟發(fā)式優(yōu)化計算結合在一起，基礎數(shù)據(jù)經過常規(guī)初始潮流計算后，如果收斂則將基礎數(shù)據(jù)送至數(shù)值優(yōu)化計算單元進行優(yōu)化計算，如果結果收斂則直接輸出優(yōu)化結果，如果結果不收斂，則將基礎數(shù)據(jù)送至啟發(fā)式優(yōu)化計算單元進行優(yōu)化計算，并輸出優(yōu)化結果，本專利技術利用數(shù)值優(yōu)化計算的處理速度快特點，將能夠利用數(shù)值優(yōu)化計算實現(xiàn)收斂的都利用數(shù)值優(yōu)化處理，利用數(shù)值優(yōu)化不能優(yōu)化的，才利用啟發(fā)式優(yōu)化進行計算，雖然計算速度慢，但是可以對無功配置優(yōu)化中的多變量、非線性、多約束、大量離散變量等問題進行處理，而且可以以概率收斂到全局最優(yōu)解，本專利技術利用數(shù)值優(yōu)化計算和啟發(fā)式優(yōu)化算法的長處，避免各自的缺點，從而解決了常規(guī)單獨使用數(shù)值優(yōu)化法和啟發(fā)式優(yōu)化法不能滿足大規(guī)模多約束電力系統(tǒng)的無功優(yōu)化等問題。附圖說明圖1為本專利技術功能模塊框圖。具體實施例方式本專利技術利用數(shù)據(jù)采集單元，采集基礎數(shù)據(jù)信息，通過監(jiān)控系統(tǒng)(SCADA)采集電力系統(tǒng)的基礎數(shù)據(jù)信息，包括輸電線路參數(shù)、變壓器參數(shù)、無功補償、母線電壓、負荷、潮流等數(shù)據(jù)， 與初始潮流計算單元通過數(shù)據(jù)讀取函數(shù)建立數(shù)據(jù)連接；初始潮流計算單元，根據(jù)基礎數(shù)據(jù)信息進行初始潮流計算與潮流計算結果判斷單元通過數(shù)據(jù)讀取函數(shù)建立數(shù)據(jù)連接；潮流計算結果判斷單元，判斷初始潮流計算單元的計算結果是否收斂，不收斂則重新進行初始潮流計算，收斂則進行數(shù)值優(yōu)化，與數(shù)值優(yōu)化計算單元通過數(shù)據(jù)讀取函數(shù)建立數(shù)據(jù)連接，初始潮流計算收斂標準為有功功率和無功功率的最大不平衡量均不大于10_7 ；數(shù)值優(yōu)化計算單元，根據(jù)基礎數(shù)據(jù)信息，進行優(yōu)化計算，將計算結果送至數(shù)值優(yōu)化結果判斷單元，與數(shù)值優(yōu)化結果判斷單元通過數(shù)據(jù)讀取函數(shù)建立數(shù)據(jù)連接；數(shù)值優(yōu)化結果判斷單元，根據(jù)數(shù)值優(yōu)化計算單元的計算結果判斷結果是否收斂，收斂則輸出優(yōu)化結果，否則進行啟發(fā)式優(yōu)化計算，與第一優(yōu)化結果輸出單元和啟發(fā)式優(yōu)化計算單元通過數(shù)據(jù)讀取函數(shù)建立數(shù)據(jù)連接；第一優(yōu)化結果輸出單元，根據(jù)數(shù)值優(yōu)化計算單元的計算結果如果判斷結果收斂，則輸出優(yōu)化結果；啟發(fā)式優(yōu)化計算單元，根據(jù)數(shù)值優(yōu)化結果判斷單元的判斷結果，如果不收斂，則進行啟發(fā)式優(yōu)化計算，并將優(yōu)化結果送至第二優(yōu)化結果輸出單元與第二優(yōu)化結果輸出單元通過數(shù)據(jù)讀取函數(shù)建立數(shù)據(jù)；第二優(yōu)化結果輸出單元，輸出啟發(fā)式優(yōu)化計算的優(yōu)化結果。數(shù)值優(yōu)化計算單元采用內點法進行優(yōu)化計算，啟發(fā)式優(yōu)化計算單元采用浮點數(shù)遺傳算法進行優(yōu)化計算。對于電力系統(tǒng)無功配置優(yōu)化，可以用如下的非線性優(yōu)化問題描述min f{x) s.L h( χ) = 0Smm ^ ^ Ems,其中，f(x)為電力系統(tǒng)綜合損耗，h(x)為電力系統(tǒng)潮流方程，g(x)為電力系統(tǒng)的不等式約束，如發(fā)電機無功出力限制、電容器無功出力限制、電抗器無功出力限制、有載調壓變壓器抽頭限制等。對于以上無功配置優(yōu)化問題，采用如下方法進行求解。1、內點法在內點法中引入了路徑跟蹤，在初始點的確定、迭代步長選取上做了如下考慮。對于初始點的確定，各待優(yōu)化變量的初值只要在各自的取值范圍之內即可啟動；而對于迭代步長，則按照不同物理量分類進行選取，如發(fā)電機無功出力、電容器無功出力、電抗器無功出力、有載調壓變壓器抽頭等物理量。此外，在計算收斂之后，需要按照各物理量的取值范圍對優(yōu)化結果進行離散化處理。2、浮點數(shù)遺傳算法浮點數(shù)遺傳算法是直接使用待優(yōu)化參數(shù)本身進行運算，即將所有待求參數(shù)按一定的順序排成一行作為染色體編碼。對上述例子，染色體可以表示為權利要求1.一種無功配置組合控制系統(tǒng)，它包括數(shù)據(jù)采集單元，采集基礎數(shù)據(jù)信息，與初始潮流計算單元電連接；初始潮流計算單元，根據(jù)基礎數(shù)據(jù)信息進行初始潮流計算與潮流計算結果判斷單元電連接；潮流計算結果判斷單元，判斷初始潮流計算單元的計算結果，與數(shù)值優(yōu)化計算單元電連接；數(shù)值優(yōu)化計算單元，根據(jù)基礎數(shù)據(jù)信息，進行優(yōu)化計算，將計算結果送至數(shù)值優(yōu)化結果判斷單元，與數(shù)值優(yōu)化結果判斷單元電連接；數(shù)值優(yōu)化結果判斷單元，判斷數(shù)值優(yōu)化計算單元的計算結果，與第一優(yōu)化結果輸出單元和啟發(fā)式優(yōu)化計算單元電連接；第一優(yōu)化結果輸出單元，輸出數(shù)值優(yōu)化計算單元的優(yōu)化結果；啟發(fā)式優(yōu)化計算單元，根據(jù)基礎數(shù)據(jù)信息，進行啟發(fā)式優(yōu)化計算，并將優(yōu)化結果送至第二優(yōu)化結果輸出單元，與第二優(yōu)化結果輸出單元電連接；第二優(yōu)化結果輸出單元，輸出啟發(fā)式優(yōu)化計算單元的優(yōu)化結果。2.根據(jù)權利要求1所述的一種無功配置組合控制系統(tǒng)，其特征在于數(shù)值優(yōu)化計算單元采用內點法進行優(yōu)化計算。3.根據(jù)權利要求1所述的一種無功配置組合控制系統(tǒng)，其特征在于啟發(fā)式優(yōu)化計算單元采用浮點數(shù)遺傳算法進行優(yōu)化計算。全文摘要本專利技術公開了一種無功配置組合控制系統(tǒng)，它包括數(shù)據(jù)采集單元，與初始潮流計算單元電連接，初始潮流計算單元與潮流計算結果判斷單元電連接，潮流計算結果判斷單元與數(shù)值優(yōu)化計算單元電連接，數(shù)值優(yōu)化計算單元與數(shù)值優(yōu)化結果判斷單元電連接，數(shù)值優(yōu)化結果判斷單元，與第一優(yōu)化結果輸出單元和啟發(fā)式優(yōu)化計算單元電連接，啟發(fā)式優(yōu)化計算單元，與第二優(yōu)化結果輸出單元電連接；解決了常規(guī)單獨使用數(shù)值優(yōu)化法和啟發(fā)式優(yōu)化法不能滿足大規(guī)模多約束電力系統(tǒng)的無功優(yōu)化等問題。文檔編號H02J3/18GK102570479SQ20121001734公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月19日 優(yōu)先本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：張裕，張靖，劉志宏，高華，李慶生，何向剛，李雪凌，
申請(專利權)人：貴州電網公司電網規(guī)劃研究中心，
類型：發(fā)明
國別省市：