[发明专利]基于多背包问题求解的电网无功补偿优化配置系统及方法

权利要求书

1.基于多背包问题求解的电网无功补偿优化配置系统，其特征在于：包括依次连接的数据输入模块(1)、无功缺额计算模块(2)、无功平衡分析模块(3)、补偿增配分析模块(4)和数据输出模块(5)，

所述数据输入模块(1)，用于获取电网的变电站数据，数据包括网架拓扑结构、线路阻抗参数、无功补偿装置容量参数；

所述无功缺额计算模块(2)，用于计算变电站的无功缺额，所述无功缺额包括感性无功缺额与容性无功缺额；

所述无功平衡分析模块(3)，用于将无功补偿平衡配置问题抽象为多背包求解问题，建立多背包问题求解模型，并采用遗传算法对多背包问题求解模型进行求解，得到最优的无功平衡结果；

所述补偿增配分析模块(4)，用于计算得到最优的无功平衡结果需增配的无功补偿容量，根据无功平衡分析模块(3)得到的最优的无功平衡结果，计算各背包的剩余容量，对于未被放入任何背包的剩余物品，查找与其直接相连的背包是否有剩余容量，扣除剩余容量后的无功缺额为需增配的无功补偿容量；

所述数据输出模块(5)，用于根据补偿增配分析模块(4)的分析结果，采用就近规整的原则确定最终的补偿增配容量并输出。

2.根据权利要求1所述的基于多背包问题求解的电网无功补偿优化配置系统，其特征在于：所述补偿增配分析模块(4)，对于未被放入任何背包的剩余物品，查找与其直接相连的背包是否有剩余容量，扣除剩余容量后的无功缺额为需增配的无功补偿容量，若一个背包与两个或以上剩余物品相连，则在相对于该背包价值大的剩余物品中优先扣除剩余容量。

3.基于多背包问题求解的电网无功补偿优化配置方法，其特征在于：该方法运行在权利要求1所述的基于多背包问题求解的电网无功补偿优化配置系统上，包括以下步骤，

步骤(A)，通过数据输入模块(1)获取变电站的网架拓扑结构、线路阻抗参数、无功补偿装置容量参数；

步骤(B)，根据步骤(A)获取的数据，通过无功缺额计算模块(2)计算变电站的无功缺额，所述无功缺额包括感性无功缺额与容性无功缺额；

步骤(C)，通过无功平衡分析模块(3)，将无功补偿平衡配置问题抽象为多背包求解问题，建立多背包问题求解模型；

步骤(D)，通过无功平衡分析模块(3)，采用遗传算法对步骤(C)多背包问题求解模型进行求解，得到最优的无功平衡结果；

步骤(E)，根据最优的无功平衡结果，通过补偿增配分析模块(4)计算各背包的剩余容量，得到最优的无功平衡结果需增配的无功补偿容量；

步骤(F)，根据步骤(E)的得到最优的无功平衡结果需增配的无功补偿容量，通过数据输出模块(5)采用就近规整的原则确定最终的补偿增配容量并输出。

4.根据权利要求3所述的基于多背包问题求解的电网无功补偿优化配置方法，其特征在于：步骤(B)，通过无功缺额计算模块(2)计算变电站的无功缺额，包括以下步骤，

(B1)根据500kV变电站感性无功全补偿原则，确定各变电站感性无功补偿配置需求，再结合各变电站的电抗器配置，得到各变电站的感性无功缺额，计算公式如下式，

ΔQ_{In_i}＝Q_i-Q_Li

其中，ΔQ_{In_i}为变电站i所需的感性无功配置缺额；Q_i为变电站i进出线充电功率的一半，Q_Li为变电站i现有的感性无功配置容量；

(B2)根据补偿500kV变电站最大容性无功缺额的原则，逐座对各变电站进行主变和线路最大无功损耗计算，得到各变电站的容性无功配置缺额，计算公式如下式，

ΔQ_{Ca_i}＝Q_Loss+Q_L+Q_x-Q_c

其中，ΔQ_{Ca_i}为变电站i的容性无功配置缺额；Q_Loss为变电站的无功损耗；Q_L为变电站所有出线无功损耗；Q_x为变电站配置的线路高抗容量；Q_c为变电站现有的容性无功配置容量。