[发明专利]基于MFO算法的光伏高占比电网UPFC应用优化方法及系统

权利要求书

1.一种基于MFO算法的光伏高占比电网UPFC应用优化方法，其特征是，包括以下过程：

获取UPFC控制模型；

根据UPFC控制模型，确定UPFC优化参数并获取优化目标函数；

基于MFO算法对UPFC优化参数进行优化；

其中，所述优化目标函数包括：

对于动态稳定性采取以系统振荡阻尼比最大为目标函数，目标函数为：

J₁＝0.05-ξ                            (1)

式中，ξ为系统阻尼比；

暂态电压稳定用如下电压偏差平方和积分表示：

式中，t₀为故障结束时刻；t_d为仿真结束时刻；n为观测负荷节点个数，即研究区域内可观测负荷电压数据的节点个数；V_i(t)为第i个观测负荷节点t时刻的电压幅值；V_i(0)为故障前第i个观测负荷节点的电压幅值；V_imin为i节点电压跌落最小值；w₁、w₂为权重系数；

优化目标函数为：

J＝W₁J₁+W₂J₂+CF                          (3)

W₁、W₂为动态稳定与电压稳定的权重系数；CF为惩罚函数；

所述基于MFO算法对UPFC优化参数进行优化包括：

1)初始化种群M，确定飞蛾群的初始化位置，并根据优化目标函数计算种群个体适应度OM；

2)将飞蛾种群M按照适应度从小到大排序后生成火焰种群F及其适应度OF；

3)确定火焰个数并去将末尾火焰熄灭，对应飞蛾参照适应度最差个体；

4)求取飞蛾与火焰的距离，更新飞蛾位置M；

5)计算更新后飞蛾适应度OM，并判断是否满足退出条件，是，优化结束，输出UPFC优化参数；否，返回第二步重新计算，直至满足退出条件；

所述确定飞蛾群的初始化位置包括：

应用混沌Iterative序列来确定飞蛾群的初始化位置；

所述确定火焰个数并去将末尾火焰熄灭包括：

引入凹函数中的幂函数来替代原有的线性熄灭过程，具体机制如下：

其中N为当前迭代次数，T为算法总迭代次数，k为大于1的幂函数参数；

所述更新飞蛾位置包括：

采用Lévy飞行跳跃路径更新机制来更新飞蛾位置。

2.根据权利要求1所述的一种基于MFO算法的光伏高占比电网UPFC应用优化方法，其特征是，所述UPFC控制模块包括：

UPFC串联侧的控制模型和UPFC并联侧的控制模块。

3.根据权利要求1所述的一种基于MFO算法的光伏高占比电网UPFC应用优化方法，其特征是，所述UPFC优化参数包括：

UPFC串联侧系统的有功部分、无功部分的PI控制参数以及并联侧系统的直流部分、交流部分PI控制参数。

4.一种基于MFO算法的光伏高占比电网UPFC应用优化系统，其特征是，包括模型获取模块、参数确定模块和参数优化模块；

模型获取模块，用于获取UPFC控制模型；

参数确定模块，用于根据UPFC控制模型，确定UPFC优化参数并获取优化目标函数；

参数优化模块，用于基于MFO算法对UPFC优化参数进行优化；

其中，参数确定模块中，所述优化目标函数包括：

对于动态稳定性采取以系统振荡阻尼比最大为目标函数，目标函数为：

J₁＝0.05-ξ                            (1)

式中，ξ为系统阻尼比；

暂态电压稳定用如下电压偏差平方和积分表示：

式中，t₀为故障结束时刻；t_d为仿真结束时刻；n为观测负荷节点个数，即研究区域内可观测负荷电压数据的节点个数；V_i(t)为第i个观测负荷节点t时刻的电压幅值；V_i(0)为故障前第i个观测负荷节点的电压幅值；V_imin为i节点电压跌落最小值；w₁、w₂为权重系数；

优化目标函数为：

J＝W₁J₁+W₂J₂+CF                          (3)

W₁、W₂为动态稳定与电压稳定的权重系数；CF为惩罚函数；

参数优化模块中，所述基于MFO算法对UPFC优化参数进行优化包括：

1)初始化种群M，确定飞蛾群的初始化位置，并根据优化目标函数计算种群个体适应度OM；

2)将飞蛾种群M按照适应度从小到大排序后生成火焰种群F及其适应度OF；

3)确定火焰个数并去将末尾火焰熄灭，对应飞蛾参照适应度最差个体；

4)求取飞蛾与火焰的距离，更新飞蛾位置M；

5)计算更新后飞蛾适应度OM，并判断是否满足退出条件，是，优化结束，输出UPFC优化参数；否，返回第二步重新计算，直至满足退出条件；

参数优化模块中，所述确定飞蛾群的初始化位置包括：

应用混沌Iterative序列来确定飞蛾群的初始化位置；

参数优化模块中，所述确定火焰个数并去将末尾火焰熄灭包括：

引入凹函数中的幂函数来替代原有的线性熄灭过程，具体机制如下：

其中N为当前迭代次数，T为算法总迭代次数，k为大于1的幂函数参数；

参数优化模块中，所述更新飞蛾位置包括：

采用Lévy飞行跳跃路径更新机制来更新飞蛾位置。