[发明专利]一种三相不平衡无功优化方法及其系统

说明书

本发明一种三相不平衡无功优化方法及其系统，属于三相不平衡无功优化方法技术领域；所要解决的技术问题为：提供一种三相不平衡无功优化方法的改进；解决上述技术问题采用的技术方案为：通过改进的遗传的算法，以电网网络损耗和系统负序电压两者最小为目标函数，建立无功优化模型，并将简单的遗传算法与非线性规划法相结合，通过fmincon函数解决非线性最小值问题；利用遗传算法快速随机的全局搜索能力产生蚁群算法初期使用的信息素分布，通过初始信息素的分布情况，结合蚁群算法突出的局部搜索能力获得全局最优解，达到精度和收敛速度均具有较好的优越性，为三相不平衡电网系统无功优化提供有效参考和指导依据；本发明应用于三相不平衡无功优化。

技术领域

本发明一种三相不平衡无功优化方法及其系统，属于三相不平衡无功优化方法及其系统技术领域。

背景技术

随着技术发展和电力普及，配电网无功优化呈现出的是多变量多约束的高度非线性优化问题，其中三相不平衡的出现加剧了配电网无功优化的复杂程度。现有技术中，配电网的无功优化使用传统的数学方法，对其进行无功优化，但传统的优化方法对优化模型的精确性有极大的依赖性，难以满足实时控制的要求。

发明内容

本发明为了克服现有技术中存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种三相不平衡无功优化方法的改进。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种三相不平衡无功优化方法，包括如下步骤：

步骤一：获取电力网络系统的数据集，所述数据集包括电力网络参数、控制变量、状态变量、约束条件；

步骤二：构建系统评价的目标函数，所述目标函数以配电网系统负序电压和电网网络损失两者的最小值为目标建立目标函数；

步骤三：选取分析约束条件，所述分析约束条件用于限定配电网中各参数量的上下限；

步骤四：根据遗传算法选择出最优组合方式。

所述步骤一中的控制变量包含可调变压器分接头位置T_Ki、无功补偿容量Q_Ci、发电机机端电压U_Gi；

所述状态变量包括发电机的负荷节点电压U_Di、无功出力Q_Gi、支路无功功率q_b；

所述约束条件包括注入节点i的有功功率、注入节点i的无功功率、节点i的三相不平衡率K_i、补偿电容中每一项的组数、有载调压变压器的档位T、补偿电容中三相投切次数、有载变压器分接头档位调节次数。

所述步骤二中的目标函数的计算公式为：

上式中：λ₁表示配电网系统负序电压的权重、λ₂表示配电网网络损耗的权重，U_neg表示配电网系统的负序电压，P_loss表示三相间互阻抗的配电网网络损耗、表示目标函数仅考虑配电网系统负序电压，表示目标函数仅考虑网络损耗；

所述U_neg的计算公式为：

上式中：N_E表示配电网系统中所有节点的集合，e_i，-表示节点i负序电压的实部，f_i，-表示节点i负序电压的虚部；

所述节点i负序电压的计算公式为：

α＝1∠120°；

上式中：表示节点i的负序电压，表示节点i的a相电压，表示节点i的b相电压，表示节点i的c相电压；