[发明专利]一种基于粒子群算法的铁路功率调节器的容量优化方法

权利要求书

1.一种基于粒子群算法的铁路功率调节器的容量优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)构建铁路电能质量优化补偿系统，包括依次连接的V/v牵引变压器、两个供电臂、隔离变压器和铁路功率调节器，所述的铁路功率调节器为共用一个直流电容的两个电压源变流器；

2)构建铁路电能质量优化补偿模型；

3)采用粒子群算法对铁路电能质量优化补偿模型进行求解，最终获得最小的补偿功率、最优补偿系数和补偿角度，并对铁路功率调节器的变流器进行控制，实现最优负序补偿和谐波补偿。

2.根据权利要求1所述的一种基于粒子群算法的铁路功率调节器的容量优化方法，其特征在于，所述的铁路电能质量优化补偿模型的目标函数为：

min(S_α+S_β)

约束条件为：

ε_U≤1.2％

其中，S_α为铁路功率调节器的α供电臂消耗的能量，S_β为铁路功率调节器的β供电臂消耗的能量，ε_U为负序不平衡度，P_sum为V/v牵引变压器一次侧三相有功之和，Q_sum为V/v牵引变压器一次侧三相无功之和。

3.根据权利要求2所述的一种基于粒子群算法的铁路功率调节器的容量优化方法，其特征在于，所述的铁路功率调节器的α供电臂消耗的能量S_α的计算式为：

铁路功率调节器的β供电臂消耗的能量S_β的计算式为：

其中，U_α为α供电臂的电压，U_β为β供电臂的电压，ΔI_p为有功转移电流，I_αq为α供电臂补偿前的无功电流幅值，I_αp为α供电臂补偿前的有功电流幅值，为补偿角度，I_βq为β供电臂补偿前的无功电流幅值，I_βp为β供电臂补偿前的有功电流幅值。

4.根据权利要求3所述的一种基于粒子群算法的铁路功率调节器的容量优化方法，其特征在于，所述的有功转移电流ΔI_p的计算式为：

其中，λ为补偿系数。

5.根据权利要求1所述的一种基于粒子群算法的铁路功率调节器的容量优化方法，其特征在于，所述的步骤3)的谐波补偿中，对3、5、7次谐波电流进行补偿到允许值，其他次的谐波进行完全补偿。

6.根据权利要求5所述的一种基于粒子群算法的铁路功率调节器的容量优化方法，其特征在于，所述的步骤3)中，谐波补偿的总功率S_c的计算式为：

S_c＝S_cα+S_cβ

其中，S_cα为α供电臂谐波补偿的功率，S_cβ为β供电臂谐波补偿的功率，U_α为α供电臂的电压，U_β为β供电臂的电压为，I_αLh为α供电臂上产生的h次谐波电流的有效值，I′_αLh为α供电臂上补偿后电流的有效值，I_βLh为β供电臂上产生的h次谐波电流的有效值，I′_βLh为β供电臂上补偿后电流的有效值。