[发明专利]一种柔性直流限流器优化配置方法

权利要求书

1.一种柔性直流限流器优化配置方法，其特征在于，包括以下步骤：

将柔性限流器等效为可控电压源，构建含柔性限流器的直流系统的故障电流模型；通过所述故障电流模型，计算得到直流系统中各支路的故障电流值；

选取若干个评估指标；根据所述若干个评估指标，通过熵值法、层次分析法构造重要性评估函数；计算直流系统中各支路的重要性评估值，取重要性评估值最大的n个支路为候选支路；

以柔性限流器成本、限流效果为目标函数，以柔性限流器个数、断路器最大开断电流为约束条件，构建多目标优化配置模型；根据各支路的故障电流值，通过多目标优化配置模型和NSGA-Ⅱ算法进行多目标优化计算，得到Pareto解；根据所述Pareto解确定柔性限流器的安装位置及安装容量。

2.根据权利要求1所述的一种柔性直流限流器优化配置方法，其特征在于，所述故障电流模型以公式表达为：

式中，为在t+1时刻的节点电压中间值；u_(t)为在t时刻的节点电压值；为在t+1时刻的支路电流中间值；i_(t)为在t时刻的支路电流值；f₁(u,i)和f₂(u,i)为节点电压变化方程和支路电流变化方程；h为迭代步长。

3.根据权利要求1所述的一种柔性直流限流器优化配置方法，其特征在于，所述评估指标包括输电线路电抗介数。

4.根据权利要求3所述的一种柔性直流限流器优化配置方法，其特征在于，所述重要性评估函数以公式表达为：

式中，L_k为第k条线路的重要性评估值；X_kj为第k条线路的第j个指标值。

5.根据权利要求1所述的一种柔性直流限流器优化配置方法，其特征在于，所述多目标优化配置模型以公式表达为：

f_r(a)＝(M+1)^k-1,k-1≤a≤k(k＝1,2...)

式中，x为解空间；U_FCL为柔性限流器等效电压大小；为柔性限流器等效电压下限值、上限值；N_FCL为柔性限流器安装个数；为柔性限流器安装个数下限值、上限值；F₁、F₂为目标函数，分别表示柔性限流器成本、限流效果；N_FCL为柔性限流器总安装个数；U_FCL(i)为第i个柔性限流器等效电压值；a为等效电压成本系数；b为安装成本系数；i(f_2i-1,i)为第i条支路首端故障时t_c时刻的故障电流；i(f_2i,i)为第i条支路末端故障时t_c时刻的故障电流；t_c为直流断路器动作的时刻；I₀(i)为支路i的额定电流；f_p为惩罚函数。

6.根据权利要求1所述的一种柔性直流限流器优化配置方法，其特征在于，所述利用多目标优化配置模型和NSGA-Ⅱ算法进行多目标优化计算，具体为：

步骤一：选取n个候选支路；

步骤二：设置每条候选支路首末端的柔性限流器的等效电压值；

步骤三：随机试验产生初始父代种群，各种群的染色体上随机赋予有一候选支路所设等效电压值；验证各种群是否满足约束条件，通过多目标优化配置模型计算目标函数值，根据目标函数值对各种群进行非支配排序和拥挤度计算，得到Pareto前沿解存入外部档案；

步骤四：经过选择、交叉、变异进化后，生成子代种群并生成随机个体替代子代种群中不满足约束条件的个体，保持种群个体数量；

步骤五：合并父子代种群，并计算父子代种群的目标函数值进行非支配排序和拥挤度计算，求解Pareto前沿解并更新外部档案；

步骤六：判断是否达到最大迭代次数，到达则输出Pareto前沿解作为最优解；否则，返回步骤四。