[发明专利]一种基于粒子群优化算法的换相开关优化配置方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于粒子群优化算法的换相开关优化配置方法及系统，包括：根据用户负荷功率和配电网拓扑节点阻抗构建换相开关配置模型；以最小化三相不平衡度和换相开关动作次数为目标函数，利用粒子群优化算法对换相开关配置模型求解，得到换相开关最优开关动作；根据换相开关最优开关动作执行前后负荷的变化确定参与换相的负荷；对参与换相的负荷换相次数排序，换相次数最多的负荷所处位置即为换相开关的安装位置。根据配电网拓扑结构和负荷功率数据建立换相开关配置模型，以三相不平衡度和换相次数为目标利用粒子群优化算法对该模型进行求解，根据最优解确定换相开关的安装位置，实现对换相开关的合理配置。

技术领域

本发明涉及电能质量治理技术领域，特别是涉及一种基于粒子群优化算法的换相开关优化配置方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

实际配电台区的供给负荷种类较多，各负荷密度不相同，负荷自身的波动性会加大三相不平衡程度；通过智能换相开关对负荷进行相序切换，能够实现负荷的均衡配置，实现三相不平衡的治理，并且能够避免人工换相操作慢和高危险性的问题。

换相开关中只含有一个控制端和若干个执行端，在实际工程中，需要根据配电台区的具体情况，对换相开关的安装位置和数量进行决定。通常情况下，为了考虑设备的投资成本，不会对配电台区内的所有单相负载安装换相开关的执行端，一般来说，换相开关的执行端安装在三相不平衡较重的地方，安装数量在单相负荷数量的三分之一左右。在安装换相开关时，应避开对电能质量要求比较敏感的负荷；安装人员通常情况下根据自身的经验以及各支路的不平衡情况进行安装，但是，发明人认为，该方法不可避免的造成三相不平衡治理效果的差异，尽管对换相开关安装配置提出一定的配置原则，但是针对换相开关的安装点的配置并未进行研究，而在实际工程中也主要是安装工作人员根据自身经验对位置点进行确定，然后进行换相开关的安装。

另外，通过对基于配电网用户负荷电流有效值、有功功率、用电量作为参考信息计算相不平衡度，存在忽略电流相角的不对称的问题；仅以电流有效值，或无功功率，只考虑有功功率均无法准确表示电流不平衡度；且仅通过电流和电压有效值无法真实反映负荷特性问题，所以在换相开关的配置中应尽可能准确的表示三相不平衡度和负荷特性。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种基于粒子群优化算法的换相开关优化配置方法及系统，根据配电网拓扑结构和负荷功率数据建立换相开关配置模型，以三相不平衡度和换相次数为目标利用粒子群优化算法对该模型进行求解，根据最优解确定换相开关的安装位置，实现对换相开关的合理配置。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

第一方面，本发明提供一种基于粒子群优化算法的换相开关优化配置方法，包括：

根据用户负荷功率和配电网拓扑节点阻抗构建换相开关配置模型；

以最小化三相不平衡度和换相开关动作次数为目标函数，利用粒子群优化算法对换相开关配置模型求解，得到换相开关最优开关动作；

根据换相开关最优开关动作执行前后负荷的变化确定参与换相的负荷；

对参与换相的负荷换相次数排序，换相次数最多的负荷所处位置即为换相开关的安装位置。

第二方面，本发明提供一种基于粒子群优化算法的换相开关优化配置系统，包括：

模型构建模块，用于根据用户负荷功率和配电网拓扑节点阻抗构建换相开关配置模型；

求解模块，用于以最小化三相不平衡度和换相开关动作次数为目标函数，利用粒子群优化算法对换相开关配置模型求解，得到换相开关最优开关动作；

执行模块，用于根据换相开关最优开关动作执行前后负荷的变化确定参与换相的负荷；