[发明专利]一种基于遗传算法的无功补偿电容器组的选择方法

说明书

本发明涉及电力系统无功功率补偿技术领域，尤其涉及一种基于遗传算法的无功补偿电容器组的选择方法，它包括以下步骤：S1、个体编码；S2、初始种群产生；S3、设定目标容量Q_N，同时设定差值H；S4、计算M个个体的个体容量，然后计算不同的个体被下一代选中的概率P_i；S5、随机产生下一代；S6、进行迭代，直到产生的新个体中存在个体容量与设定的目标容量之间的差值小于设定的差值H。通过遗传算法来选择电容器，中间选择过程根据优胜劣汰原则，与目标值匹配度高的个体被选中产生下一代的概率也高，迭代次数可以根据目标值、迭代结果与目标值的符合程度等因素自动选择结束迭代，并且最终得到的结果是与设定相关的，所以准确性较高，不容易出错。

技术领域：

本发明涉及电力系统无功功率补偿技术领域，尤其涉及一种基于遗传算法的无功补偿电容器组的选择方法。

背景技术：

功率因素的高低对于电力系统中供电、用电设备的利用效率有着显著的影响。适当提高功率因数，不但可以减少无功功率在电网上的流动，改善电压质量，降低中低压电网的供电损耗，充分的发挥发、供电设备的生产能力，而且可以提高用户用电设备的工作效率，减少用户的电能损耗，为用户本身节约电能。因此，做好无功补偿工作，提高各级电网的功率因数，降低电网的电能损耗，其社会效益及经济效益都会是非常显著的。配置三相补偿电容器，实现无功功率自动补偿，可以实现上述目的。

农网智能台区配电箱中一般需配备无功补偿功能，无功补偿功能依靠若干组电容器组成，这若干组电容器中电容器的规格和容量一般不相同，如有容量为30kvar电容器，也有容量为10kvar的电容器。通过负载侧的功率因数和有功、无功功率计算出需要补偿的无功功率为Q_N时，需要一定的算法根据现场安装的电容器组情况找到合适的投入电容器组，投入的电容器组总的容量为Q_N或者最接近Q_N，但是现有技术的电容器组选择算法准确性较低，且容易出错，一旦计算出错，容易造成过补或者欠补的情况。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是：提供一种准确性较高且不容易出错的基于遗传算法的无功补偿电容器组的选择方法。

本发明所采用的技术方案是：一种基于遗传算法的无功补偿电容器组的选择方法，它包括以下步骤：

S1、个体编码：采用N位的数据编码二进制位分别表示电容器1到电容器N，电容器选择投入表示为1，不投入表示为0；

S2、初始种群产生：随机产生M个步骤S1中的个体；

S3、设定目标容量Q_N，同时设定差值H；

S4、计算M个个体的个体容量，然后计算不同的个体被下一代选中的概率P_i，

其中Q_i为第i个个体的个体容量，Q_N为目标容量；

S5、根据步骤S4得到的被下一代选中的概率P_i随机选择两个交叉的个体，随机选择两个交叉个体的交叉点位置，然后交换交叉点位置的基因，产生新的个体；

S6、根据步骤S5这种方式产生M个新个体，然后检测产生的新个体中是否存在个体容量与设定的目标容量之间的差值小于设定的差值H的个体，若存在，则解码这个个体，然后选择解码出来的电容器编号作为正确的电容器选择；若不存在，则跳回到步骤S4进行迭代，直到产生的新个体中存在个体容量与设定的目标容量之间的差值小于设定的差值H。

采用以上方法与现有技术相比，本发明具有以下优点：通过遗传算法来选择电容器，中间选择过程根据优胜劣汰原则，与目标值匹配度高的个体被选中产生下一代的概率也高，迭代次数可以根据目标值、迭代结果与目标值的符合程度等因素自动选择结束迭代，并且最终得到的结果是与设定相关的，所以准确性较高，不容易出错。