[发明专利]一种电力系统偏磁电流隔直装置优化布置方法

权利要求书

1.一种电力系统偏磁电流隔直装置优化布置方法，其特征在于，包括:

步骤一、交流电网直流电流、无功损耗、潮流的计算：将变压器中性点和电网节点矩阵化，建立交流网络直流分布模型，变压器额外无功损耗的计算，建立潮流计算模型；

步骤二、直流偏磁抑制装置的多约束优化：以母线电压、变压器有功和无功损耗作为隔直装置优化布置的约束条件，通过量子遗传算法和罚函数法，实现任意电网结构和任意土壤分层结构下的电容隔直装置台数最小化的优化布置。

2.根据权利要求1所述的电力系统偏磁电流隔直装置优化布置方法，其特征在于，所述交流网络直流分布模型是：各变压器中性点电流大小表示为：

式中，G为各变压器中性点接地电导的对角矩阵，M为交流电网各接地节点之间的互阻矩阵，M₀为直流接地极与交流网络各接地节点之间的互阻矩阵，C为交流电网的接地节点与所有节点之间的关联矩阵，Y为节点导纳矩阵，I₀为各接地极的入地电流列向量。

3.根据权利要求1所述的电力系统偏磁电流隔直装置优化布置方法，其特征在于，变压器额外无功损耗的计算方式如下：

将直流电流的影响耦合到交流电网的潮流计算时，应在相应变压器母线上加载变压器由于直流电流的存在而额外消耗的无功损耗，

其中，Q_i表示考虑直流电流影响之后的第i条母线的无功功率，表示原第i条母线的无功功率，Q_ti表示第i条母线上变压器因直流电流的存在额外消耗的无功损耗；

若第i条母线上有m台变压器，第k台变压器的中性点直流电流为I_dck，则第i条母线上变压器因直流电流的存在额外消耗的无功损耗Q_ti表示为：

其中U_i表示第i条母线电压。

4.根据权利要求3所述的电力系统偏磁电流隔直装置优化布置方法，其特征在于，结合牛顿-拉夫逊法，潮流计算模型如下：

式中，P_i表示第i条母线的有功功率， V_i、V_j分别表示第i、j个节点的电压， G_ij表示第i个节点与第j个节点之间的电导，B_ij表示第i个节点与第j个节点之间的电纳，表示第i个节点和第j个节点之间的相角差，表示第i个节点和第j个节点之间的相角差。

5.根据权利要求1所述的电力系统偏磁电流隔直装置优化布置方法，其特征在于，步骤二包括建立隔直装置台数最小化的目标函数、建立隔直装置接入交流网络的约束方程、求目标函数的优化解。