[发明专利]考虑高耗能点负荷的输电网励磁系统调差系数优化整定方法

权利要求书

1.考虑高耗能点负荷的输电网励磁系统调差系数优化整定方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：建立考虑发电机励磁系统调差系数的电网潮流等效模型；以“分层分区，就地平衡”为原则，采用模糊聚类的方法对地区电网进行分区，每个区域以区域内无功/电压灵敏度为判断指标选择一个中枢节点；电网潮流等效模型中加入调差系数β的整定时，参与调差的发电机节点由PV节点变为Pβ节点，对于每个节点的调差系数有：其中，U_iref为发电机高压侧电压设定参考值；U_i为发电机高压侧电压；Q_Giref为发电机输出无功功率设定参考值；Q_G为发电机输出无功功率；

步骤2：确定潮流约束方程，其等式约束为：

式中，P_i为除平衡节点其他节点发出的有功功率；Q_i为PQ节点发出的无功功率；β_i为发电机节点的调差系数；U_i为节点i的电压幅值；U_j为节点j的电压幅值；G_ij和B_ij为节点i,j之间的电导和电纳；θ_ij为节点i,j之间的电压相角；n为总节点数；r为PQ节点数；n-r-1为Pβ节点数；

控制变量约束为：β_min≤β≤β_max，式中β_min，β_max为发电机励磁系统调差系数上下限；

安全约束条件为：

式中，U为母线电压幅值；U_min，U_max为母线电压幅值上下限；Q_G为发电机输出的无功功率；Q_Gmin，Q_Gmax为发电机输出无功功率上下限；

步骤3：确定考虑点负荷波动的励磁系统调差系数优化模型的目标函数；建立优化模型的目标函数，包含中枢节点电压波动指标，中枢节点电压波动指标是中枢节点电压波动时衡量电网稳定运行的重要指标；

中枢节点作为电网区域内的重要电压支撑节点，其波动程度表征了整个区域内电压波动情况，同时需要重点考察高耗能点负荷节点的电压波动对电网的影响，因此将中枢节点和高耗能点负荷节点电压波动的标准差作为评判指标之一；

其中，F₁为关键节点电压波动指标；N为区域内中枢节点的个数；U_j为第j个中枢节点的运行电压；为第j个中枢节点电压的平均值；U_i为高耗能点负荷的运行电压；为高耗能点负荷节点电压平均值；

电网的有功网损：F₂＝P_loss；多目标函数为：minF＝w₁F₁+w₂F₂；其中w₁、w₂分别为电压波动和有功网损的权重系数，权重系数的大小表示各指标对目标函数的影响程度；

步骤4：由于粒子群在后期易陷入局部最优解，因此对粒子群算法进行改进，将权重系数由常数改为线性递减，由免疫算法启发，在粒子群求解的迭代过程中，将较好的前N个解保存下来作为最优值，对种群进行注射，更新种群中的粒子类型，增大种群找到最优解的可能；利用改进权重与免疫算法结合的粒子群算法，得到发电组对应的励磁系统调差系数以及电网优化结果。