[发明专利]一种直流配电系统限流电抗器和断路器综合优化配置方法

权利要求书

1.一种直流配电系统限流电抗器和断路器综合优化配置方法，其特征是，包括以下步骤：

步骤1，读入直流配电系统换流阀设备参数、线路参数及负荷参数；

步骤2，采用十进制编码方式对限流电抗器的容量进行编码，并用十进制数字表示各类可选的直流断路器的型号，电抗器容量与断路器型号所对应的数值构成一个完整的染色体；

步骤3，生成初始种群，根据优化配置的目标函数和约束条件计算各个染色体的适应度；

步骤4，采用锦标赛选择方法，从种群中未参与选择操作的个体中依次选择2个个体比较，选择适应值较小的个体作为下一代的父体；

步骤5，采用单点变异方法，即随机选择一个基因点，将其值重新生成，得到这个染色体变异后的后代；

步骤6，当达到设定的进化代数后输出对限流电抗器和断路器的优化配置结果。

2.根据权利要求1所述的一种直流配电系统限流电抗器和断路器综合优化配置方法，其特征是，

所述步骤3中：

限流电抗器和直流断路器综合配置的目标函数为：

minf＝f_FCL+f_CB/N_CB (1)

其中，f为配置方案的年投资成本，f_CB为直流断路器的投资成本，单位为元，与断路器的类型相对应，N_CB为直流断路器的设计年限，f_FCL为限流电抗器的投资及运行成本，具体表示为:

f_FCL＝k_FCLL_FCL/N_FCL+k_eleT_yeark_RL_FCLI₀²/1000 (2)

其中，L_FCL为限流电抗器的容量，单位为H，k_FCL为单位容量限流电抗器的投资成本，单位为元/H，N_FCL为限流电抗器的设计年限，I₀为稳态运行的线路平均电流值，单位为A，T_year为8760h，k_ele为电价，单位为元/kWh，k_R为单位容量的电抗器稳态运行时表现出的电阻值，单位为Ω/H。

3.根据权利要求1所述的一种直流配电系统限流电抗器和断路器综合优化配置方法，其特征是，

所述步骤3中：

限流电抗器和直流断路器综合配置的约束条件为：直流断路器的开断电流和直流线路的最大允许电流均大于线路极间故障最大电流。其中，直流配电系统极间故障后的线路最大电流表示为：

式(3)中：

δ＝(R_d+k_RL_FCL)/2(L_d+L_FCL) (4)

式(3)-(5)中，U₀为系统额定电压，R_d和L_d为发生极间短路故障时，电容放电回路的短路电阻和电抗，取实际配电网线路长度的1/10，C为换流阀集中电容器的电容值。

4.根据权利要求1所述的一种直流配电系统限流电抗器和断路器综合优化配置方法，其特征是，

所述步骤3中：

各个染色染适应度的计算方法为：若该染色体对应的配置方案满足约束条件，则将该染色体对应配置方案的成本作为染色体的适应度；若该染色体对应的配置方案不满足约束条件，则将该染色体对应配置方案的成本乘以1000后作为该染色体的适应度。