基于全壽命周期成本的upfc優(yōu)化配置方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明電力系統(tǒng)運行和控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于全壽命周期成本的UPFC 優(yōu)化配置方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著電網(wǎng)建設的發(fā)展，各區(qū)域電網(wǎng)之間聯(lián)系越來越緊密，在當前電網(wǎng)網(wǎng)絡結(jié) 構(gòu)下，區(qū)域電網(wǎng)之間安全地進行電力交易比較困難。靈活交流輸電系統(tǒng)（flexibleac transmissionsystems，F(xiàn)ACTS)是近年來出現(xiàn)的一項新技術(shù)，應用電力電子技術(shù)的最新發(fā) 展成就以及現(xiàn)代控制技術(shù)實現(xiàn)對交流輸電系統(tǒng)參數(shù)以至網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的靈活快速控制，一起實 現(xiàn)輸送功率的合理分配，降低功率損耗和發(fā)電成本，大幅度提高系統(tǒng)穩(wěn)定性、可靠性。
[0003] 統(tǒng)一潮流控制器（unifiedpowerflowconortller，UPFC)是為實現(xiàn)交流輸電 系統(tǒng)的實時控制與動態(tài)補償而研制開發(fā)的，可以控制線路阻抗、電壓和功角，其功能十分強 大，可以通過控制量的變化來實現(xiàn)并聯(lián)補償、串聯(lián)補償或移相器的功能，不但可用于控制母 線電壓、線路潮流，提高系統(tǒng)動態(tài)和暫態(tài)穩(wěn)定性，抑制系統(tǒng)振蕩，也可以快速轉(zhuǎn)換工作狀態(tài) 以適應電力系統(tǒng)的緊急狀態(tài)需要，在FACTS中最具有代表性。
[0004] 全壽命周期成本（lifecyclecost，LCC)理論用于對工程的全壽命周期發(fā)展過程 進行協(xié)調(diào)統(tǒng)一的規(guī)劃和管理，目前，已在電力規(guī)劃決策中被廣泛認識和應用。該理論最早起 源于瑞典，于上世紀80年代末進入我國，在變電工程規(guī)劃設計、變壓器與輸電線路選型、變 電站選址定容等領(lǐng)域有許多成功的應用。
[0005]目前，針對統(tǒng)一潮流控制器（unifiedpowerflowconortller，UPFC)，管理不便， 配置過程復雜的問題一直沒有解決，抑制了UPFC的廣泛推廣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明是為了克服現(xiàn)有的針對統(tǒng)一潮流控制器（unifiedpowerflow conortller，UPFC)，管理不便，配置過程復雜，抑制了UPFC的廣泛推廣的問題。本發(fā)明的基 于全壽命周期成本的UPFC優(yōu)化配置方法，以和聲搜索算法為框架，采用蟻群系統(tǒng)對每個和 聲個體進行適應度評估，較好地解決了UPFC優(yōu)化配置問題，具有良好的應用前景。
[0007] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：
[0008] -種基于全壽命周期成本的UPFC優(yōu)化配置方法，其特征在于：包括以下步驟，
[0009] 步驟（1)，將UPFC裝置接入到電網(wǎng)，根據(jù)UPFC裝置的穩(wěn)態(tài)模型，建立基于全壽命周 期成本的UPFC優(yōu)化配置模型，如公式（1)所示，
[0010]優(yōu)化對象min.LCC(x)
[0011] 約束條件h(x) = 0 (1)
[0012] g<g(x) <g
[0013] 其中，LCC(x)為全壽命周期成本，min.LCC(x)為最小的全壽命周期成本
【主權(quán)項】
1.基于全壽命周期成本的UPFC優(yōu)化配置方法，其特征在于：包括以下步驟， 步驟（1)，將UPFC裝置接入到電網(wǎng)，根據(jù)UPFC裝置的穩(wěn)態(tài)模型，建立基于全壽命周期成 本的UPFC優(yōu)化配置模型，如公式（1)所示， 優(yōu)化對象min. LCC (X) 約束條件h (X) = O (1) g < g(x) < g 其中，LCC(X)為全壽命周期成本，min. LCC(X)為最小的全壽命周期成本
，Pg、Qk分別為發(fā)電機所發(fā)有功功率和無功功率，θ、V分別為 節(jié)點電壓相角和幅值，k。、氕分別為UPFC可控電壓源的幅值控制參數(shù)、相角控制參數(shù)，Qsh為 UPFC的無功控制參數(shù)；h(x)為等式約束條件，為交流系統(tǒng)的功率平衡方程；g(x)為不等式 約束條件，包含交流系統(tǒng)的電壓幅值、相角，線路傳輸功率約束，UPFC的可控電壓源幅值參 數(shù)、相角控制參數(shù)，S為不等式約束條件的下限，^為不等式約束條件的上限； 步驟（2)，獲取電力系統(tǒng)的網(wǎng)絡參數(shù)； 步驟（3)，設定和聲搜索算法的音調(diào)微調(diào)概率Λ音調(diào)微調(diào)帶寬j8M,,.τ、和聲矩陣 大小Η、和聲矩陣取值概率HMCR、信息素信息的相對重要程度α、啟發(fā)信息的相對重要程 度β、信息素揮發(fā)系數(shù)Ρ、常數(shù)t、最大創(chuàng)作次數(shù)K max、待優(yōu)化離散變量為UPFC安裝位置 UPFC容量、迭代次數(shù)kit"= 0,根據(jù)公式（2)，隨機生成初始的和聲矩陣，
種群中的第i個待優(yōu)化變量，下標η為待優(yōu)化的變量個數(shù)，上標H為種群的個數(shù)； 步驟（4)，將和聲矩陣的每個行向量進行一次含UPFC的潮流計算，并計算每個 行向量的適應值. 步驟（5)，產(chǎn)生新的和聲矩陣+1 . 9 步驟（6)，調(diào)整音調(diào)微調(diào)概率/t和音調(diào)微調(diào)帶寬+1 kUer +1 9 步驟（7)，將新的和聲矩陣?+1的每個行向量進行一次含UPFC的潮流計算，并計 算每個行向量的適應值并將和聲矩陣?；和及Mi +1合并成大小為 f hUer hUer +1 2H的和聲矩陣 ， 步驟（8)，通過蟻群系統(tǒng)的在大小為2H的和聲矩陣βΜ^+1中優(yōu)選出大小為H的和聲 矩陣?fAU . 9 步驟（9)，判斷迭代次數(shù)是否大于最大創(chuàng)作次數(shù)Kmax，若大于，則退出，并輸出得到UPFC 配置參數(shù)，包括UPFC安裝位置np、UPFC可控電壓源幅值參數(shù)k。、UPFC可控電壓源相角參數(shù) 穴、UPFC無功控制參數(shù)Qsh;若不大于最大創(chuàng)作次數(shù)K _，則置迭代次數(shù)kitOT值加1，返回步 驟（5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于全壽命周期成本的UPFC優(yōu)化配置方法，其特征在于：步 驟（2)所述獲取電力系統(tǒng)的網(wǎng)絡參數(shù)，包括母線編號、名稱、負有功、負荷無功、補償電容、 輸電線路的支路號、首端節(jié)點和末端節(jié)點編號、串聯(lián)電阻、串聯(lián)電抗、并聯(lián)電導、并聯(lián)電納、 變壓器變比和阻抗、發(fā)電機有功出力、無功上下限、經(jīng)濟參數(shù)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于全壽命周期成本的UPFC優(yōu)化配置方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比，以和聲搜索算法為框架，采用蟻群系統(tǒng)對每個和聲個體進行適應度評估，用于解決基于LCC的UPFC優(yōu)化配置問題，由于所提的算法創(chuàng)作時和聲個體具有多樣性、隨機性等特點，避免了陷入局部最優(yōu)，較好地解決了基于LCC的UPFC優(yōu)化配置問題，具有良好的應用前景。
【IPC分類】G06Q10-04, H02J3-00, G06Q50-06
【公開號】CN104868468
【申請?zhí)枴緾N201510284431
【發(fā)明人】劉建坤, 衛(wèi)志農(nóng), 李群, 孫國強, 黃為民, 陳靜, 徐珂, 周建華, 解兵
【申請人】國家電網(wǎng)公司, 江蘇省電力公司, 江蘇省電力公司電力科學研究院, 河海大學
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2015年5月28日