[发明专利]一种考虑停电损失系数的PMU优化配置方法

说明书

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。

技术领域

本发明属于电力系统技术领域，特别涉及了一种考虑停电损失系数的PMU优化配置方法。

背景技术

当电力系统网络中接入分布式电源后，由于分布式电源出力的不确定性，会给电力系统网络的运行与监测带来不便，使用高精度、实时性能强的相量量测单元(PMU,PhasorMeasurement Unit)能够使电力系统的状态估计、潮流计算和运行控制等功能运行更加完善，然而考虑到PMU的成本和配置的经济性，无法在网络的全部节点安装PMU，需要在已有量测的基础上，对PMU进行优化配置，使系统完全可观，电力系统状态估计能够正常运行。

TPMU作为节点型PMU，是安装在网络的母线节点上，其仅具备数据采集与监测功能，而DULR装置是一种新型的线路型PMU，不仅具备数据采集与监测功能，而且具有类似于FTU的继电器功能，能够在线路发生故障时进行保护动作，切除故障线路，保证系统的正常安全运行。

发明内容

为了解决上述背景技术提出的技术问题，本发明旨在提供一种考虑停电损失系数的PMU优化配置方法，在实现电力系统完全可观的基础上，考虑停损系数，降低优化配置的成本。

为了实现上述技术目的，本发明的技术方案为：

一种考虑停电损失系数的PMU优化配置方法，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)；

(5)根据目标函数值计算个体适应度并进行排序；