[发明专利]一种牵引供电系统负序无功和电压波动综合优化补偿方法

摘要

本发明公开了一种牵引供电系统负序无功和电压波动综合优化补偿方法，通过分析三相电压不平衡度、功率因数、供电臂压降和RPC容量与RPC补偿功率之间的约束关系，以RPC补偿功率最小为目标函数，建立优化数学模型，然后采用HSFLA－SPSO算法实时计算RPC最小补偿功率给定值。将大爆炸理论与蛙跳简化粒子群算法结合，求解优化数学模型，该算法全局搜索能力强，速度快，对计算初值要求不高，在满足前述各项约束条件下，能够快速准确可靠地获得RPC最小补偿功率给定值；不仅可以实现牵引变电所负序、无功和供电臂电压波动的综合治理，还能显著减少RPC运行电流和损耗，提高RPC长期运行能力，具有良好的工业应用前景。

主权项

1.一种牵引供电系统负序无功和电压波动综合优化补偿方法，其特征在于，首先，构建牵引供电系统的补偿功率优化模型，其次，采用蛙跳粒子群算法，以补偿功率作为粒子种群，补偿功率优化模型的目标函数作为粒子适应度函数，对补偿功率优化模型进行求解，得到最优补偿功率给定值Pca*、Qca*、Pcb*、Qcb*，最后利用得到的最优补偿功率给定值对RPC进行设置，完成RPC综合优化补偿，实现最佳控制；其中，所述补偿功率优化模型如下：其中，S_c表示牵引供电系统的综合补偿功率；所述牵引供电系统包括4重化铁路功率调节器RPC和三相隔离变压器，4重化铁路功率调节器RPC通过三相隔离变压器与电网侧三相电压A相、B相、C相相连；εu*为三相电压不平衡度给定值，SK为公共连接点三相短路容量，η*为功率因数给定值，XT表示V/v牵引变压器的各相漏抗，U+、U‑分别为电压波动正向最大值和负向最大值，Sca‑max和Scb‑max分别为RPC在a相供电臂和b相供电臂上的最大容量；Pca和Pca*分别为a相供电臂补偿的有功功率和有功功率给定值，Qca和Qca*分别为a相供电臂RPC补偿的无功功率和无功功率给定值，Pcb和Pcb*分别为b相供电臂RPC补偿的有功功率和有功功率给定值，Qcb和Qcb*分别为b相供电臂RPC补偿的无功功率和无功功率给定值；PLa为a相供电臂负载有功功率，QLa为a相供电臂负载无功功率；PLb为b相供电臂负载有功功率，QLb为b相供电臂负载无功功率；I_sa为a相供电臂端口电流的有效值，I_sb为b相供电臂端口电流的有效值；为与电网侧A相电压的相角差，为与电网侧B相电压的相角差；U_sa为a相供电臂电压的有效值，U_sb为b相供电臂电压的有效值。