[发明专利]一种基于遗传算法的继电保护定值优化方法

说明书

本发明公开了一种基于遗传算法的继电保护定值优化方法，涉及继电保护领域，包括五个步骤，(1)根据继电保护全局优化多目标、多变量和多约束的复杂系统建立继电保护定值全局优化模型；(2)基于目标函数中确定继电保护定值全局优化模型中的整定变量；(3)对整定变量建立其约束区间编码图；(4)基于继电保护定值全局优化模型函数进行适应度函数检测；(5)采用并行遗传算法中的主从PGA模型对继电保护定值进行优化。本发明对于继电保护系统的复杂性和非线性可以实现继电保护定值在线优化，具有计算速度快和良好的收敛性，减少继电保护定值维护工作量。

技术领域

本发明涉及继电保护领域，具体涉及一种基于遗传算法的继电保护定值优化方法。

背景技术

继电保护装置是电力系统中重要的设备之一，继电保护装置能否满足电网所提出的“四性”很大程度上取决于继电保护定值是否合理。一套准确合适的继电保护定值方案对于电力系统的安全稳定运行及保护动作的选择性和灵敏性更是起着关键作用。

一直以来，我国整定保护普遍采用“逐级配合、逐段整定”的整定原则，若选择性或灵敏性无法满足要求，就必须要通过人工调整相关的保护配合定值，来使系统范围以内的失配保护数目最少。这种整定方法以单个保护作为整定对象，缺乏全局协调的能力，没有综合考虑保护定值间的相互影响，很难获得整体保护性能最优的保护定值。

发明内容

本发明的目的在于解决上述技术问题，采用的技术方案是提供一种基于遗传算法的继电保护定值优化方法，通过对电网继电保护建立全局优化模型，采用并行遗传算法对继电保护定值进行优化。

一种基于遗传算法的继电保护定值优化方法，包括以下步骤：

(1)根据继电保护全局优化多目标、多变量和多约束的复杂系统建立继电保护定值全局优化模型:

f＝min∑W_iT_ik

其中，T_ik为k条支路出现故障时，保护R_i的动作时间，W_i为权重系数；

(a)保护动作特性约束：T＝(PTDS)(PI_p)

PTDS＝(K₁₀+K₁₁TDS+K₁₂TDS²+K₁₃TDS³)

其中，T为保护动作时间，I_p为启动电流，TDS为时间系数，K₁₀、K₁₁、K₁₂、K₁₃、A₀～A₄为常数，I为故障电流；

(b)主后备保护配合关系约束：T_1k-T_ik≥ΔT

其中，T_1k表示第k条线路发生故障时，保护R_i的第一后备保护动作时间，ΔT为主后备保护动作时间的最小时间间隔；

(c)保护装置参数区间约束：T_ikmin≤T_ik≤T_ikmax

TDS_imin≤TDS_i≤TD_imax

I_pmin≤I_p≤I_pmax

(2)基于目标函数中确定继电保护定值全局优化模型中的整定变量：动作时间整定和启动电流值整定；