[发明专利]一种确定电网最佳电气距离的方法及装置

权利要求书

1.一种确定电网最佳电气距离的方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取待分析电网的实际工程建设条件；

根据所述实际工程建设条件确定所述待分析电网的待分析断面以及所述待分析断面各支路的候选解；

建立最佳电气距离的数学模型；其中，所述数学模型的目标函数为最小化所述待分析电网的变电站的平均短路电流，变量为所述待分析断面各支路的电气距离，第一约束条件为所述待分析断面的最大输电能力不低于预设的最小输电能力要求，第二约束条件为各直流多馈入短路比不低于预设的多馈入短路比最小值，第三约束条件为各变电站的短路电流不超过预设的开关遮断容量；

对所述数学模型采用和声搜索算法进行求解，得到所述待分析电网的最佳电气距离；

其中，所述对所述数学模型采用和声搜索算法进行求解，得到所述待分析电网的最佳电气距离，具体包括：

根据所述数学模型设置所述和声搜索算法的最大迭代次数、和声记忆库容量、在和声记忆库以外随机生成新解的第一概率和对新解中各变量产生随机扰动的第二概率；

随机生成对应所述和声记忆库容量的数量的解，逐一对每一个解进行第一约束条件、第二约束条件和第三约束条件的检验，将检验通过的解按照对应的求得的目标函数值从小到大进行排列，以得到和声记忆库；

进行迭代求解，并记录当前迭代次数J，并按所述第一概率在所述和声记忆库外的可行域中随机生成新解和按预设的第三概率在所述和声记忆库中随机指定新解；其中，所述第三概率与所述第一概率之和等于1，在所述和声记忆库中随机指定的新解，对其各变量按所述第二概率的产生对应随机扰动；

对所述新解进行第一约束条件、第二约束条件和第三约束条件的检验，将检验通过的所述新解进一步进行目标函数的计算，以得到新解目标函数值；

判断所述新解目标函数值是否小于所述和声记忆库中最大的目标函数值，若是，则将所述新解替换最大的目标函数值对应的解，并重新按照目标函数值从小到大排列和声记忆库中的解，以更新所述和声记忆库；否则舍弃该新解；

判断所述当前迭代次数J是否小于所述最大迭代次数，如果是，则令J＝J+1，继续进行迭代求解，如果否，则输出所述和声记忆库中排位第一的解，作为所述待分析电网的最佳电气距离；

所述对所述新解进行第一约束条件的检验，具体包括：

1)获取直流潮流灵敏度因子，生成所述待分析断面的送电机组集合和受电负荷站点集合；

2)设置迭代次数J＝0，获取基准方式潮流信息，以得到对应第0次迭代时待分析断面的有功功率、所述送电机组集合中每台机组的有功出力和所述受电负荷站点集合中各负荷站点的有功负荷；其中，P_J为第J次迭代时待分析断面的有功功率；N_l为所述待分析断面的支路回数；表示第J次迭代时待分析断面第i_l条支路的有功功率；为第J次迭代时所述送电机组集合中第k_g台机组的有功出力；为第J次迭代时所述受电负荷站点集合中第k_l个负荷站点的有功负荷，1≤i_l≤N_l；

3)令J＝J+1，获取所述待分析断面第i_l条支路的额定有功功率，计算得到第J次迭代时所述待分析断面的有功功率增加量和负荷功率增加量；其中，和分别为所述待分析断面第i_l条支路的额定有功功率和第J-1次迭代中的有功功率，ΔP^J和ΔL^J分别为第J次迭代时所述待分析断面的有功功率增加量和负荷功率增加量；

4)按照等比例原则确定第J次迭代时所述送电机组集合中各台机组有功出力和所述受电负荷站点集合中各负荷站点的有功负荷；其中，第J次迭代时所述送电机组集合中第k_g台机组的有功出力为第J次迭代时所述受电负荷站点集合中第k_l个负荷站点的有功负荷为和分别为所述送电机组集合中机组的数量和所述受电负荷站点集合中负荷站点数量；和分别为第k_g台机组和第t_g台机组的额定有功容量；和为第k_g台机组和第t_g台机组第J-1次迭代中的有功出力；和分别为第k_l个负荷站点和第t_l个负荷站点的额定变电容量；和分别为第k_l个和第t_l个负荷站点第J-1次迭代中的有功负荷；

5)生成第J次迭代时的仿真数据；

6)分别进行正常运行状态和N-1故障潮流的校核，若均无支路过载，转入步骤7)；若有支路过载，将第J次迭代时所述待分析断面的有功功率增加量ΔP^J和负荷功率增加量ΔL^J各减少一半，转入步骤3)；

7)分别进行单相短路中开关拒动、三相短路保护正确动作跳单回线路和直流单极闭锁故障的稳定校核，若无故障失稳，转入步骤8)；若存在任一故障失稳，将第J次迭代时所述待分析断面的有功功率增加量ΔP^J和负荷功率增加量ΔL^J各减少一半，转入步骤3)；

8)判断第J次迭代时所述待分析断面的有功功率增加量ΔP^J是否小于预设值，若是，则转入步骤9)；若否，则转入步骤3)；

9)更新第J次迭代时所述待分析断面的有功功率；其中，第J次迭代时所述待分析断面的有功功率的求取公式为

10)输出第J次迭代时所述待分析断面的有功功率P_J，判断有功功率P_J是否不低于预设的最小输电能力要求，若是，则检验通过；其中有功功率P_J为待分析断面的最大输电能力。