[发明专利]电力系统多目标无功优化方法

权利要求书

1.电力系统多目标无功优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)为原始电网参数变量赋值；

2)构造由系统无功优化控制变量组成的个体向量，初始化种群；

3)根据已经进行初始化的种群和电网参数进行潮流计算，并计算所有目标函数值；

4)改进Memetic算法用于多目标无功优化；

5)优化过程结束，输出优化结果。

2.根据权利要求1所述的电力系统多目标无功优化方法，其特征在于，所述原始电网参数包括电网固有数据、可调电压的发电机机端电压、变压器变比、无功补偿设备的位置、无功补偿设备的容量以及所有控制变量约束条件和状态变量约束条件；

电网固有数据包括电网网络结构、支路数据、各节点负荷和发电机有功出力。

3.根据权利要求1所述的电力系统多目标无功优化方法，其特征在于，所述无功优化控制变量包括发电机机端电压、有载调压变压器分接头位置以及并联电容器和电抗器的投切组数。

4.根据权利要求1所述的电力系统多目标无功优化方法，其特征在于，所述步骤2)包括以下步骤：

21)由系统无功优化控制变量组成个体向量；

22)对种群中的所有个体向量分别随机生成符合约束条件的初始值。

5.根据权利要求1所述的电力系统多目标无功优化方法，其特征在于，所述步骤3)具体包括以下步骤：

31)根据步骤2)中已经进行初始化的种群和电网参数进行潮流计算；

32)计算步骤2)中已经进行初始化的种群的所有个体的所有目标函数值，目标函数值包括有功网损、电压偏移和惩罚项。

6.根据权利要求5所述的电力系统多目标无功优化方法，其特征在于，所述步骤31)中潮流计算的计算公式为：

PGi-PLi=UiΣj=1nUj(Gijcosθij+Bijsinθij)QGi+QCi-QLi=UiΣj=1nUj(Gijsinθij+Bijcosθij);i⋐N]]>

上式中，为电力系统第i节点注入的有功功率，为电力系统第i节点注入的无功功率，为电力系统第i节点负荷的有功功率，为电力系统第i节点负荷的无功功率，为电力系统第i节点的无功补偿容量，由并联电容器投切组数控制，U_i为电力系统第i节点的电压，U_j为电力系统第j节点的电压，G_ij为电力系统第i节点和第j节点之间的电导，B_ij为电力系统第i节点和第j节点之间的电纳，θ_ij为电力系统第i节点和第j节点之间的电压相角差，N为电力系统的节点集合；n是以电力系统第i节点为起点所有支路的右端节点集合；

所述步骤32)中目标函数值计算公式为：

f1=Σk=1NBGk(i,j)[Ui2+Uj2-2UiUjcos(θi-θj)]f2=Σi=1N[Ui-UispecUimax-Uimin]2f3=λ1Σi=1ND[Ui-UilimUimax-Uimin]2+λ2Σi=1NG[Qi-QilimQimax-Qimin]2]]>

上式中：U_i1im、Q_i1im的定义为：

f₁、f₂和f₃分别代表有功网损P_loss、电压偏移ΔU和惩罚项的目标函数值，λ₁为节点电压幅值越限项的罚因子；λ₂为发电机无功出力越限项的罚因子，N_B为电力系统的支路集合；G_k(i，j)为电力系统第k支路上第i节点到第j节点的电导；θ_i代表电力系统第i节点的电压相角；θ_j代表电力系统第j节点的电压相角；为电力系统第i节点的额定电压；U_imax代表电力系统第i节点的电压越界上限；U_imin代表电力系统第i节点的电压越界下限；N_D为电力系统电压越界的负荷节点集合；N_G为电力系统无功出力越界的发电机节点集合；Q_i代表电力系统第i节点的无功出力；Q_imin代表电力系统第i节点的无功出力越界下限；Q_imax代表电力系统第i节点的无功出力越界上限。