[发明专利]一种基于改进PageRank方法的移相变压器低碳韧性选址优化方法

说明书

本发明提供了一种基于改进PageRank方法的移相变压器低碳韧性选址优化方法，包括：步骤1：使用有功潮流介数指标矩阵中对应的元素替换功率传输矩阵中的元素；步骤2：考虑有功潮流系数的功率传输和发电机节点和负荷节点的特殊性，在发电机节点和负荷节点间增添虚拟节点，对功率传输矩阵和功率转移概率矩阵进行修改；步骤3：以低碳韧性综合评价值为目标，结合极端天气下的线路故障集，使用BCC优化算法对移相变压器的安装位置和相角进行优化，得出应对冰灾极端天气条件的电力系统移相变压器低碳韧性最优选址结果。本发明可应用于电力企业或供电公司进行移相变压器的选址规划，保证电力系统在极端天气下还能维持较高的负荷水平和低碳特性。

技术领域

本发明属于变压器应用技术领域，具体涉及一种基于改进PageRank方法的移相变压器低碳韧性选址优化方法。

背景技术

移相变压器(Phase Shifting Transformer,PST)作为一种有效的潮流控制手段，通过在原线路输入侧电压上叠加一个合适的电压向量，使线路两侧电压相位差发生变化，从而起到调节线路传输功率的作用。有效的解决了功率的自然分布造成的线路潮流分布不合理的现象，极大程度上满足了系统的供电。

移相变压器选址是移相变压器应用于电力系统方面的一个重要问题，其主要根据移相变压器的应用功能确定电网中设备的安装台数、位置以及移相角等问题。现有文献主要围绕以下两种方法展开研究：①灵敏度分析法。该方法根据应用目的，提出一个或多个反应移相变压器控制性能的指标，通过对各条备选线路逐一计算并排序，确定移相变压器的安装位置和角度。②优化算法。该方法首先针对移相变压器应用目的，建立所需的目标函数、等式约束和不等式约束优化模型，然后采用对偶内点法以及粒子群算法、人工蜂群算法等优化算法对模型进行求解。

在能源低碳化和极端事件多发的背景下，开展移相变压器的选址优化研究，有助于“双碳”目标的实现和保证电力系统安全稳定的运行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于改进PageRank方法的移相变压器低碳韧性选址优化方法，可应用于电力企业或供电公司进行移相变压器的选址规划，保证电力系统在极端天气下还能维持较高的负荷水平和低碳特性。

本发明公开了一种基于改进PageRank方法的移相变压器低碳韧性选址优化方法，包括：

步骤1：使用有功潮流介数指标矩阵中对应的元素替换功率传输矩阵中的元素；步骤2：考虑有功潮流系数的功率传输和发电机节点和负荷节点的特殊性，在发电机节点和负荷节点间增添虚拟节点，对功率传输矩阵和功率转移概率矩阵进行修改；步骤3：以低碳韧性综合评价值为目标，结合极端天气下的线路故障集，使用BCC优化算法对移相变压器的安装位置和相角进行优化，得出应对冰灾极端天气条件的电力系统移相变压器低碳韧性最优选址结果。

进一步的，所述使用有功潮流介数指标矩阵中对应的元素替换功率传输矩阵中的元素包括：

基于有功潮流介数指标矩阵并对功率传输矩阵中各个元素赋初始值；

获取电网各个线路的有功功率，并更新所述有功潮流介数指标矩阵中各个元素的数值得到更新后的功率传输矩阵。

进一步的，所述基于有功潮流介数指标矩阵并对功率传输矩阵中各个元素赋初始值包括：

所述功率传输矩阵为：

式中，元素m'_ij为节点i和节点j之间的有功功率；

若元素m'_ij为对角元素，则m'_ii＝0；若为非对角元素，当节点i流向节点j，则m'_ij＝c_ij，否则m'_ij＝0；c_ij为有功功率值。