[发明专利]一种特高压交直流落点自动选择方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于电力系统分析领域，具体涉及一种特高压交直流落点自动选择方法及装置。 

背景技术

我国是个一次能源和电力负荷分布不均衡的国家，能源和电力跨区域大规模输送是必然趋势。特高压输电具有远距离、大容量、低损耗输送电力和节约土地资源等特点，在远距离、大容量送电时优势明显，已经成为我国电能传输和区域联网的重要方式。 

随着国内越来越多的特高压交直流输电线路投入运行，特高压交直流落点的选择与接入后功率消纳问题得到越来越广泛地关注。特高压交直流落点的选择对于保证原系统的稳定运行、降低有功功率损耗和减少投资具有越来越重要的意义。 

特高压交直流落点选择问题是一个复杂的多目标规划问题，目前国内外所做的研究大多是根据实际情况提供几个有效方案，再从潮流分布、稳定水平、换流站短路比、有功功率损耗和线路投资等方面进行综合评价，择优选择。首先，这种方法其方案个数有限，不能客观反映所选结果最优；其次，这种方法一般都只考虑单一落点，而忽略了多个落点同时接入系统时的相互影响；再者，这种方法没有兼顾经济性与安全性的可靠数学模型；最后，这种方法过度依赖电力规划工作人员的经验，不具有易操作性。因此急需一种能够能同时考虑交直流落点，并通过上述指标定量分析落点优劣的自动选择交直流落点及接线方式的方法。 

发明内容

本发明的目的是提供一种特高压交直流落点自动选择方法及装置，以快速准确地找到特高压交直流全局最优落点。 

实现本发明目的采用的技术方案如下： 

本发明提供的特高压交直流落点自动选择方法，包括以下步骤：

步骤1：根据电力系统潮流数据文件读入变电站附近可供选择的交直流落点和将可供选择的交直流落点与变电站之间的线路作为新增线路的数据；

步骤 2：统计并根据可供选择的交直流落点个数，确定粒子群游选点部分的粒子数与迭代次数；

步骤 3：初始化粒子群游选点部分，生成选点粒子的位置向量，跳到步骤 5；

步骤 4：更新步骤1的交直流落点；

步骤 5：统计并根据步骤 4所选交直流落点下的新增线路条数，确定粒子群游选线部分的粒子数与迭代次数； 

步骤 6：初始化粒子群游选线部分，生成选线粒子的速度和位置向量；

步骤 7：计算各选线粒子适应度函数值；

步骤 8：更新选线粒子的速度和位置向量，计算更新后各选线粒子的适应度函数值；

步骤 9：保存该交直流落点下的最小适应度函数值，及其对应的接线方式；

步骤 10：如果未达到粒子群游选线部分的最大迭代次数，返回步骤8；

步骤 11：如果未达到粒子群游选点部分的最大迭代次数，返回步骤4；

步骤 12：输出交直流落点选点结果与对应的新增线路即为最佳交直流落点及接线方式。

优选的，上述步骤1中，所述变电站为500千伏变电站。 

优选的，上述步骤3中，选点粒子的维数为两维，对每一维选点粒子的位置向量坐标是[1，n]，n为可供选择的交直流落点个数，初始位置随机选择，并且将与所选交直流落点无关的新增线路全部断开； 

优选的，上述步骤4中，利用如下公式更新交直流落点：

式中：和为当前交直流落点的选点结果分别与个体最优和种群最优选点结果逐位比较的差异元素个数；和为0到1之间随机数； 

比较与的大小,若前者大，则向种群最优靠拢,取一个标识符K3=1；若后者大，则向个体最优靠拢，取一个标识符K4=1。当K3=1时，若K1=1，表示当前有一个交直流落点与种群最优相同，将另外一个不同的交直流落点随机更改，并使其与种群最优不同；若K1=2，表示当前两个交直流落点与种群最优均不同，则随机选择将当前的交流落点或直流落点更改为种群最优结果；当K4=1时，若K2=1，表示当前有一个交直流落点与个体最优相同，将当前另外一个不同的交直流落点随机更改，并使其与个体最优不同；若K2=2，表示当前两个交直流落点与个体最优均不同，则随机选择将当前的交流落点或直流落点更改为个体最优结果。

优选的，上述步骤6中，选线粒子的维数与可供选择的新增线路条数相同，选线粒子采用二进制编码，接入电力系统时编码为1，否则为0，初始位置向量随机选择，初始速度为（-4,4）之间的随机值。 

优选的，上述步骤7中，按如下公式计算选线粒子适应度函数值：