[发明专利]一种基于改进粒子群算法的电容器优化配置方法

摘要

本发明涉及一种基于改进粒子群算法的电容器优化配置方法，包括以下步骤：S1：建立电压质量改善的目标函数；S2：建立无功补偿达标的目标函数；S3：建立总谐波畸变率达标的目标函数；S4：建立并联谐振频率和串联谐振频率的目标函数；S5：建立多目标优化模型，采用粒子群算法对电容器进行优化配置。本发明在考虑谐振和电压波动情况下，采用改进的粒子群算法，利用随迭代次数呈现线性下降的方法来控制系统惯性系数，使算法在开始时就能具有良好的全局搜索性能，并且能够快速定位到全局最优区域附近，同时具有良好的局部搜索性能；建立的优化模型不仅适用于电力公司、供电局各级输配电管理部门，也适用于大型钢厂、水泥厂等重点谐波源用户。

主权项

1.一种基于改进粒子群算法的电容器优化配置方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：建立电压质量改善的目标函数；S2：建立无功补偿达标的目标函数；S3：建立总谐波畸变率达标的目标函数；S4：建立并联谐振频率和串联谐振频率的目标函数；S5：建立多目标优化模型，采用粒子群算法对电容器进行优化配置；步骤S1中，电压质量函数为：式中n为典型场景数；A_j是第j个场景发生的概率；f_i是第i种优化方案的电压质量评价值；G_ij是在第i种优化方案且第j个场景下电动机并网点的电压偏差合格率；H_ij是在第i种优化方案且第j个场景下电动机并网点的电压波动合格率；电压质量改善率目标函数为：式中B_fi为第i种优化方案的电压质量改善率，f₀、f_i分别为优化前和第i种方案优化后的电压质量评价值，C₁为一个大于的正数；步骤S2中，无功补偿功率目标函数为：式中，Q_i表示第i组并联电容器提供的基波无功功率；n表示并联电容器的组数；C₂为一个大于的正数；步骤S3中，以电压和电流的总谐波畸变为标准，式中THD_U,THD_I分别是电压的总谐波失真和电流的总谐波失真；U₁,I₁分别是基波电压和基波电流；U_hi,I_hi分别是谐波电压和谐波电流，采用权重函数将以上两个目标函数整合为一个目标函数，并根据电压谐波畸变率和电流谐波畸变率在目标函数中的权重，设置其加权系数，即总谐波畸变率目标函数为：H(X)＝α₁THD_U+α₂THD_I，式中，α₁,α₂都是大于零的常数,一般α₁:α₂＝1:10；步骤S4中，并联谐振频率目标函数为：式中，f_p为并联谐振频率；f为基波频率；S_s为高压侧短路容量；Q_c为电容容量，串联谐振频率目标函数为：式中，S_Tf为变压器的容量；Z_Tf为变压器的阻抗标么值；Q_c电容器容量；S_fh为负荷容量；f_s为串联谐振频率。