[发明专利]多电能质量治理装置协调优化控制方法及系统

说明书

一种多电能质量治理装置协调优化控制方法及系统，对具有不同电压等级的多电能质量治理装置的配电网系统建立线性化模型并转化为传递函数，通过相对增益矩阵分析方法分析系统的交互影响因素，进而得到相对增益矩阵，根据相对增益矩阵结果，调整系统参数以降低系统中各装置之间的交互影响；将电能质量治理装置之间的协调问题转化为多目标优化问题，通过优化算法协调电能质量治理装置的控制器参数以降低电能质量治理装置之间的交互影响，实现供电的可靠性。本发明采用主从架构模式，运用主控制器实现全网的信息采集、监控及管理，通过控制方法的计算，得到各个电能质量治理装置的控制指令，实现多电能质量控制器间的协调控制，达成全网电能质量综合治理的目标。

技术领域

本发明涉及的是一种电能质量治理领域的技术，具体涉及一种多电能质量治理装置协调优化控制方法及系统。

背景技术

电能是当代不可或缺的重要能源，用户对于电能质量的要求日益提升。现有技术为了抑制电系统中存在的电网谐波、三相电压不平衡、电压波动和闪变等电能质量问题，通常在配电网中投入使用DFACTS装置。当配电网中大量投入DFACTS装置时，各个装置之间存在负交互影响，当这种负交互影响严重时，可能出现电能质量装置失效甚至系统失稳等问题，所以需要研究影响电能质量装置交互影响的因素，保证电网稳定运行和达到电能质量要求的前提下抑制装置之间的负交互作用。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提出一种多电能质量治理装置协调优化控制方法及系统，采用主从架构模式，通过全局最优化不同电压等级多电能质量治理装置协调控制方法，得到各个治理装置的控制指令，实现区域配电网全局最优化的多电能质量控制器间的协调控制，达成全网电能质量综合治理的目标。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明对具有不同电压等级的多电能质量治理装置的配电网系统建立线性化模型并转化为传递函数，通过相对增益矩阵分析方法分析系统的交互影响因素，进而得到相对增益矩阵，根据相对增益矩阵结果，调整系统参数以降低系统中各装置之间的交互影响；将电能质量治理装置之间的协调问题转化为多目标优化问题，通过优化算法协调电能质量治理装置的控制器参数以降低电能质量治理装置之间的交互影响，实现供电的可靠性。

所述的调整系统参数是指：电网运行中影响相对增益矩阵计算结果的参数，如电网中的电气距离等因素。

所述的通过优化算法协调电能质量治理装置的控制器参数是指：采用带精英策略的快速非支配排序遗传算法以及主从架构模式，通过主控制器采集全网电能质量信息，并以全局网损最低、电能质量最优、用户满意度最高、设备利用率最高为治理目标，通过全局最优化多电能质量治理装置协调控制计算，将控制指令下发给电网中安装的电能质量装置如DSVC、DSTATCOM的控制器进行调节，具体步骤为：

1)收集电网中电能质量治理装置的信息作为输入参数，以全局网损最低、电能质量最优、用户满意度最高、设备利用率最高为治理目标，建立目标函数；

2)设定初始化种群P₀；

3)求取当前种群各目标函数值，并根据目标函数值对种群进行快速非支配排序；

4)计算种群中每个个体的拥护距离；

5)选择、交叉和变异得到子代Q_t；

6)通过精英策略后，判断进化代数t是否大于最大代数，大于则结束算法；小于等于则t+1并跳至步骤3)继续运算，直至得到协调控制下各个电能质量装置控制器的优化参数。

所述的精英策略具体是指：将t代初始化种群和t代子代设定为种群R_t，求取该种群的各目标函数值，根据目标函数值对种群R_t进行快速非支配排序，结合拥挤距离选取前N个个体作为父代P_t+1。