[发明专利]一种特高压直流换流站近场无功优化配置方法

权利要求书

1.一种特高压直流换流站近场无功优化配置方法，其特征在于包括以下步骤：

1)确定目标特高压直流送端电网及其网络运行参数，确定拟接入无功补偿设备的节点范围；

2)以特高压换流站交流母线电压和某一电网关键节点母线电压为优化目标建立非线性优化模型；

3)评估无功变化时各节点电压的变化大小，计算其灵敏度，根据灵敏度大小形成无功配置节点初选合集，形成无功配置初选集的原则是：比较各个节点所计算出的节点灵敏度，如果节点灵敏度大于预定数值，则将该节点归入无功配置初选集中，否则不归入；

步骤3)的公式如下：

F(X,T,C)＝0                      (2-a)

其中，F为电网的功率平衡方程；X为电网的状态向量；T为电网的控制变量；C为电网的常数参数；V为某一灵敏度待求母线电压；Q为某一节点母线无功注入功率，S为节点灵敏度；

4)对无功配置节点初选合集进行无功功率补偿计算，形成最终的节点补偿配置方案；

所述步骤4)包括：

4-1)设定人工蜂群算法模拟参数：蜜源个数S_n，即步骤1)中确定的关键节点数量；算法迭代次数M_n，解维度D，迭代初始次数k＝1，抛弃参数limit＝20；在无功配置初选集中随机生成初始解X_i，即随机选定一个节点，对其配置一个或多个无功补偿设备，该节点选择与无功补偿设备的配置称为初始解X_i，

通过公式(3-a)计算其适应度：

其中G(X_i)为解X_i对应的目标函数；

4-2)进行M_n次迭代模拟，并比较每次在邻域蜜源中新解与旧解的适应度，通过适应度比较得出局部最优，通过不同蜜源位置之间的比较，最终得出最优蜜源位置；

4-3)判断是否达到最大循环次数设定值，没达到转步骤4-1)；达到则结束算法，当前记录即为全局最优解；

所述的特高压直流换流站近场无功优化配置方法，其中步骤4-2)包括：

4-2-1)在搜索过程开始阶段，由公式(4-a)产生一个新解，即一个新的食物源

V_ij＝X_ij+Φ_ij(X_ij-X_kj)                                    (4-a)

其中，k＝1,2,…,S_n，且k≠i，j＝1,2,…,D，Φ_ij为[-1,1]之间的随机数，X_ij和X_kj为解i和解k的第j维位置，接下来计算新解的适应度fit_v并评价它，若新解的fit_v优于旧解，则引领蜂记住新解忘记旧解，反之则保留旧解；

5-2)在所有引领蜂完成搜寻过程之后，引领蜂在招募区跳摇摆舞把解的信息与跟随蜂分享，跟随蜂根据公式(4-b)计算每个解的选择概率，

然后在区间[-1,1]内随机产生一个数，如果解的概率值小于该随机数，则保留该解并使抛弃参数limit＝limit+1；如果解的概率值大于该随机数，则跟随蜂由公式(4-a)产生一个新解，并检验新解的适应度fit_v，若比之前好，则跟随蜂将记住新解忘掉旧解；反之则保留旧解，如旧解保留次数大于设定抛弃参数limit，则记录该局部最优解，同时，将引领蜂角色转化侦察蜂，即抛弃该局部最优解，重新生成新解，生成新解重新进入循环；

所述步骤1中确定拟接入无功补偿设备的节点范围包括：利用如公式(1-a)所示的基于解析法的线性化概率潮流模型，对目标送端电网进行潮流计算，

其中，J₀、G₀分别为基准点线性化所得系数矩阵，分别为各节点注入功率、各支路功率对各节点电压求一阶偏导数；X、Z分别为各节点电压和各支路功率列向量；下标0表示基准点状态；ΔS_S、ΔS_D分别表示各节点负荷功率、电源注入功率相对于基准点的随机波动量；

解公式(1-a)，计算得到各节电电压X，如果该节电电压低于预定值，则判断其为薄弱换流站或薄弱发电节电。

2.根据权利要求1所述的特高压直流换流站近场无功优化配置方法，其特征在于：所述步骤1中确定拟接入无功补偿设备的节点范围包括选择薄弱换流站或薄弱发电节点作为拟接入无功补偿设备的节点，上述的薄弱换流站和薄弱发电节点称为关键节点。