[发明专利]一种故障限流器在大电网中优化布点的差分进化方法

权利要求书

1.一种故障限流器在大电网中优化布点的差分进化方法，其特征在于：具体步骤如下所示：

A、采用电力系统软件对目标网络进行三相短路电流的计算，找出短路电流超标的节点，并记录三相短路电流值；

B、收集短路电流越限数据、初始可靠性量化参数及故障下的负荷损失率数据，进行量化，对电网短路故障下的可靠性进行评估，并将量化结果进行整理；

C、对步骤B中的可靠性评估结果进行统计分析，并将结果进行排序，由于可靠性与短路电流呈现负相关，根据需要对量化结果从大到小进行排序，选择量化结果值大的前几个节点，这些节点的可靠性较低，找出与这些节点相连接的线路作为故障限流器的候选初始安装位点；

D、将步骤C中的故障限流器初始候选线路为初始种群，初始化布点方案，同时设置故障限流器的安装台数，以故障限流器安装后的故障限流效果建立目标函数，在算法过程中，以相邻两次样本之间的差值为进化方向和大小，采用差分进化布点方法逐步对故障限流器的布点方案进行优化，得到最优值，实现全局优化配置；

E、对步骤D中得到的最优布点方案进行计算分析验证，结合电网结构及可靠性分析，计算电网短路电流，在满足限流效果的情况下确定最终的故障限流器安装位置。

2.根据权利要求1所述的故障限流器在大电网中优化布点的差分进化方法，其特征在于：对于上述步骤D中，故障限流器的优化模型为：

(1)、限流效果评价函数为：

其中，α_k为超标点权重，α_k值的大小与故障限流器安装前的节点短路电流大小有关，故障限流器安装前，短路电流水平越高，这一节点的短路电流权重越大；λ_k为安装故障限流器后的短路电流变化率，λ_k值越大，表示故障限流器的限流效果越显著。而I_k、I'_k分别为限流前后的短路电流值；I₀为保有一定裕量下的设定短路电流值；

(2)、为避免出现满足限流效果，而限流后的各站点母线短路电流差距较大的情况，需要对故障限流器安装后的短路电流限制情况的均衡度进行计算，评价安装故障限流器后的限流整体效果均衡度情况，优化出最佳的安装方案。因此，需要建立评价限流后的整体效果均衡度的评价函数。

限流整体效果均衡度的评价函数为：

(3)、采用故障限流器限制短路电流方案需满足三个约束条件：母线短路电流要小于限流目标；故障限流器的阻抗需高于有效限制短路电流的最小值；故障限流器的安装台数满足要求；

(4)、在考虑限流效果在指定的裕量范围内的同时，考虑限流效果的整体限制水平，为简化优化模型，在此，可取故障限流器的电抗为10欧姆，多目标优化函数为：

在故障限流器的优化配置中，需要对限流水平及整体效果进行综合考虑。结合这两者之间的相关性，构造适应度函数为：

m in F＝-c₁f₁+c₂f₂

式中，c₁、c₂为权重系数，根据实际情况对c₁、c₂值进行选择。