[发明专利]基于智能搜索算法的VFTO智能仿真分析方法及系统

说明书

本发明公开了基于智能搜索算法的VFTO智能仿真分析方法及系统，方法包括，设置智能搜索算法的约束条件；将约束条件数值化编码，并设定目标函数；以智能搜索算法计算中提供的可变参数作为电磁暂态仿真程序的VFTO仿真参数；调用电磁暂态仿真程序对VFTO仿真模型文件进行仿真运算，获得VFTO仿真波形数据，获取VFTO幅值及频率特性作为返回值；智能搜索算法将返回值作为计算的目标函数值进行寻优运算，在多代计算后获得最优解，获得最优解时的运算参数为可能产生最大VFTO幅值、最不利的频率特性情况时的GIS站配置信息。避免了人工仿真建模的繁琐操作，也避免了使用穷举法分析时占用计算机内存较多且耗时较多的缺点。

技术领域

本发明属于电力系统仿真计算的技术领域，尤其涉及一种基于智能搜索算法的VFTO智能仿真分析方法及系统。

背景技术

随着我国电力工业的高速发展和电压等级的不断提高，气体绝缘变电站(GIS)在我国电力系统中的应用越来越广泛。近年来，GIS中特快速暂态过电压(VFTO)对设备本身以及相邻设备的影响受到了越来越多的关注。

GIS中VFTO的特性受到GIS站结构、元件参数、操作隔离开关位置等多种因素的影响。目前的研究中通常利用电磁暂态仿真软件针对特定GIS结构和有限的操作过程进行仿真计算，根据有限的几种结构和参数下产生的VFTO波形比较分析，研究不同影响因素对VFTO波形的影响。

GIS站的结构和不同工况对于VFTO有着较大的影响，因此需要对不同结构、配置和工况下的GIS站进行VFTO仿真分析，提供可能对变电站设备产生最大威胁的VFTO波形，从而通过优化GIS站结构与配置来抑制VFTO对变电站设备的损害。目前普遍使用的VFTO仿真建模方法，主要是研究人员使用仿真软件手工搭建仿真模型，对特定的一种或几种情况下的GIS站中隔离开关产生的VFTO进行仿真分析，难以全面的分析各项因素对VFTO的影响，也难以获得可能对变电站设备威胁最大的VFTO波形。另一方面，如果采用穷举法逐个修改GIS中的VFTO影响因素的参数进行仿真计算，考虑到VFTO受到多重因素的影响，计算将是海量的，必然要耗费大量的人力和时间。因此目前亟需一种采用智能搜索算法的VFTO智能仿真分析方法。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种基于智能搜索算法的VFTO智能仿真分析方法及系统，通过智能搜索算法与VFTO仿真方法的结合，采用智能算法对GIS变电站的不同结构、配置和工况进行智能搜索，完成不同情况下的GIS站VFTO仿真分析，自动获取可能产生最大VFTO幅值、最不利的频率特性等情况时的GIS站构、配置和工况信息，给变电站设计、变电站运行以及变电站主要设备的设计提供参考。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于智能搜索算法的VFTO智能仿真分析方法，包括以下步骤：

(1)读取描述GIS站稳态信息的仿真模型文件确定各VFTO影响因素的变化范围，作为智能搜索算法运算中自变量的约束条件；

(2)根据所选智能算法的计算需求，将各约束条件数值化编码，作为智能算法计算中的可变参数，将VFTO幅值或某特定频域值作为智能搜索算法的计算目标，设定目标函数；

(3)根据计算难度自动设定智能算法其他运行参数，执行智能算法程序，以智能计算中提供的可变参数作为电磁暂态仿真程序的VFTO仿真参数；

(4)调用电磁暂态仿真程序对VFTO仿真模型文件进行仿真运算，获得VFTO仿真波形数据，对波形数据进行处理，获取VFTO幅值、频率特性等数据作为返回值；

(5)智能搜索算法将返回值作为计算的目标函数值进行寻优运算，在多代计算后获得最优解，获得最优解时的运算参数即为可能产生最大VFTO幅值、最不利的频率特性等情况时的GIS站配置信息。