[发明专利]基于多目标优化的TN-C接地系统接地点数量计算方法

权利要求书

1.基于多目标优化的TN-C接地系统接地点数量计算方法，其特征在于：其包括以下步骤：

步骤1，构建计算TN-C接地系统接地点数量的多目标优化模型；

步骤1-1，构建目标函数，具体公式如下：

minf(n)＝[f₁(n),f₂(n),f₃(n)] (1)

其中，f₁(n)为TN-C接地系统总的接地成本；f₂(n)为TN-C接地系统发生单相接地故障时故障相零序电流模值的倒数；f₃(n)为设备接触电压；n为TN-C接地系统的处接地点数量，且n个接地点均匀分布；

f₁(n)表示为如下公式：

f₁(n)＝cn (2)

其中，c为每一套接地装置的综合投资；

f₂(n)表示为如下公式：

f₂(n)＝1/I₀ (3)

其中，I₀表示TN-C接地系统发生单相接地故障时故障相零序电流相量的模值；

f₃(n)表示为如下公式：

f₃(n)＝U_T (4)

其中，U_T表示设备接触电压的模值；

步骤1-2，构建基于约束条件的多目标优化模型：基于TN-C接地系统的等式约束和不等式约束条件构建计算TN-C接地系统接地点数量的多目标优化模型，具体如下：

其中，h(n)表示电网遵从基尔霍夫定律约束时所满足的映射关系，U_safe表示TN-C接地系统所规定的安全电压，I_set表示TN-C接地系统中线路上的零序保护的动作整定值；

步骤2，基于多目标优化模型计算获取最优的接地数量；

步骤2-1，基于多目标优化模型构建无约束的加权函数，其公式如下：

其中，μ₁、μ₂和μ₃均为加权系数，α、β、λ_k均为惩罚系数，N为式(6)中h(n)＝0所代表的方程的总数，h_k(n)为h(n)向量的第k个元素；

步骤2-2，基于公式(7)的加权函数求解最优的接地数n。

2.根据权利要求1所述的基于多目标优化的TN-C接地系统接地点数量计算方法，其特征在于：步骤2-1中μ₁取为0.2，μ₂和μ₃均取为0.4；α、β、λ_k均取为100。

3.根据权利要求1所述的基于多目标优化的TN-C接地系统接地点数量计算方法，其特征在于：步骤2-2中基于公式(7)的加权函数采用粒子群优化算法求解最优的接地数n。

4.根据权利要求3所述的基于多目标优化的TN-C接地系统接地点数量计算方法，其特征在于：粒子群优化算法迭代的基本形式为：

其中，为粒子i在第k次的迭代位置；为粒子i在第k次的迭代速度，满足P_best·i为粒子i自身所经历的最优解；g_best为整个粒子群所经历的最优解；w为惯性系数，从0.9到0.1按线性方式递减；c₁、c₂为加速常数，r₁、r₂为[0,1]区间上分布均匀的随机数，且迭代时x取为待求解的接地极数量n。

5.根据权利要求4所述的基于多目标优化的TN-C接地系统接地点数量计算方法，其特征在于：c₁、c₂的值均取为2。