[发明专利]一种电气化铁路电力贯通线无功补偿方案优化设计方法

说明书

本发明为一种电气化铁路电力贯通线无功补偿方案优化设计方法，其克服了现有技术中存在的设计中依赖主观判断、有限方案比选的局限的问题，本发明包括以下步骤：开始；获取电力贯通线负荷位置、容量等参数；构建多目标优化模型；初始化粒子群位置和速度；计算电力贯通线潮流分布；判断是否满足约束条件，是则进入下一步，否则返回初始化粒子群位置和速度步骤；计算各子目标函数值；更新外部数据库、个体极值及全局极值；计算Pareto熵，判断进化状态；计算惯性系数及学习因子；判断是否满足迭代精度要求，是则进入下一步，否则更新个体位置和速度，返回计算电力贯通线潮流分布步骤；输出Pareto解集；根据满意度值求最优方案；结束。

技术领域：

本发明属于电气化铁路电力供电技术领域，涉及一种电气化铁路电力贯通线无功补偿方案优化设计方法。

背景技术：

电气化铁路电力贯通线沿铁路架设，是为铁路沿线车站、信号和电力设备等各类用电负荷进行供电的专用电力线路。由于架空线易受自然环境影响，为了提高供电可靠性，在高速铁路中采用全电缆贯通线向铁路非牵引负荷供电。电力贯通线采用全电缆供电时，为解决电缆分布电容效应带来的末端电压抬升、功率因数下降等问题，现场通常采用集中补偿和分散补偿相结合的方式对电容电流进行补偿。传统的无功补偿方案设计过于依赖设计人员专业经验，主要补偿装置数量和位置的确定易受主观因素影响，并且有限方案的比选，也缺乏全局寻优能力，难以保证设计最优。

综上所述，基于电气化铁路电力贯通线无功补偿的特点，通过构建单目标或者多目标寻优数学模型，结合智能算法，使得结果不断改善，最终收敛于最优补偿方案。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种电气化铁路电力贯通线无功补偿方案优化设计方法，其克服了现有技术中存在的设计中依赖主观判断、有限方案比选的局限的问题，本发明能快速、准确地确定铁路电力贯通线无功补偿装置的容量、数目及位置等设计参数，减少设计中主观判断的不足，克服了有限方案比选的局限，同时能减小补偿装置补偿容量，节约投资。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种电气化铁路电力贯通线无功补偿方案优化设计方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：开始；

步骤2：获取电力贯通线负荷位置、容量等参数；

步骤3：构建多目标优化模型；

步骤4：初始化粒子群位置和速度；

步骤5：计算电力贯通线潮流分布；

步骤6：判断是否满足约束条件；是则进入下一步，否则返回步骤4；

步骤7：计算各子目标函数值；

步骤8：更新外部数据库、个体极值及全局极值；

步骤9：计算Pareto熵，判断进化状态；

步骤10：计算惯性系数及学习因子；

步骤11：判断是否满足迭代精度要求。是则进入下一步，否则更新个体位置和速度，返回步骤5；

步骤12：输出Pareto解集；

步骤13：根据满意度值求最优方案；

步骤14：结束。

上述方法包括以下步骤：

步骤1：获取电气化铁路电力贯通线沿线负荷位置、负荷容量等基础数据；