[发明专利]一种基于熵权理想度排序的配电网PMU多目标优化布点方法

权利要求书

1.一种基于熵权理想度排序的配电网PMU多目标优化布点方法，其特征在于，包括以下步骤：

构建多目标PMU优化布点模型，其中，模型的目标函数包括最小化PMU布置成本、最小化状态估计误差、最小化状态估计对线路参数容差的敏感性；

基于多目标非支配遗传算法NSGA-II对多目标PMU优化布点模型进行求解，得到Pareto解集；

对Pareto解集进行熵权理想度排序，从Pareto解集中选出权衡多目标的最优解；

其中，所述状态估计误差通过以下步骤确定：

根据经典不确定度传播理论计算伪量测；

确定零注入母线的伪量测；

基于直接量测和伪量测进行混合状态估计，得到状态估计值；

基于牛顿-拉斐逊潮流法计算系统潮流真值；

基于状态估计值和系统潮流真值确定混合状态估计误差；

其中，所述根据经典不确定度传播理论计算伪量测包括以下步骤：

假设测量不确定度的概率分布为均匀分布，则测量中的标准不确定度表示为：

其中，Δp(k)是设备制造商在测量p(k)时规定的最大不确定度；

根据π型传输线模型，令和是直接由PMU电压和电流测量通道获得的，是PMU放置母线相邻母线处的电压相量，视为伪测量，其计算如下：

其中，和分别为串联导纳和并联导纳；

将转换为电压幅值和相位角θ_i的极坐标形式；

根据经典的不确定度传播理论，伪测量的测量不确定度为：

其中，p是用于计算伪测量的测量矢量，m是向量p的长，u(V)和u(θ)通过p＝[V_i，θ_i，I_ij，θ_ij]的每个元素的偏微分计算得到；

如果测量了母线i和j处的电压，则线路电流通过下式计算：

其中，被转换为极坐标形式的电流幅值和相位角，传播标准测量不确定度u(I_ij)和u(θ_ij)由伪测量的测量不确定度计算公式给出。

2.根据权利要求1所述的一种基于熵权理想度排序的配电网PMU多目标优化布点方法，其特征在于，所述PMU布置成本取决于PMU的布置数量和PMU的量测通道，PMU布置成本的函数表示为：

K_VC＝w_vyy^T+w_c(D^Tb)^Tb

其中，w_v和w_c分别是具有电压通道和电流通道的PMU本身的布置成本权重系数；D是电流通道布置变量矩阵；b＝[1,…,1]^T是长度为n_b的向量，n_b是系统中节点的数量；y表示电压通道的布置变量。

3.根据权利要求2所述的一种基于熵权理想度排序的配电网PMU多目标优化布点方法，其特征在于，所述电压通道的布置变量和电流通道布置变量矩阵表示为：

y＝[y₁...，y_nb]

其中，如果PMU布置在某节点，则y的元素取1，否则取0；d_ij表示当前通道位置，如果电流通道布置在总线i和j之间，且PMU位于节点i，则其元素d_ij为1，否则为0。

4.根据权利要求3所述的一种基于熵权理想度排序的配电网PMU多目标优化布点方法，其特征在于，PMU电压和电流通道采用层次结构表示法表示，分别将y和D视为上层和下层的决策变量，表示母线上电压通道分配的部分被视为主轨迹，表示线路上电流通道分配的部分被视为次轨迹，主轨迹的长度等于母线总数，次轨迹的长度等于线路总数的两倍。