[发明专利]一种电流型行波测距装置优化布点方法

摘要

本发明涉及一种电流型行波测距装置优化布点方法，属于电力系统故障测距技术领域。首先，构建电流型行波测距装置优化布点的优化函数和约束条件。其次读入系统电网节点参数，获取网络拓扑结构。并输入各节点的权重系数。然后，求解最小支配集。最后，采用遗传算法和禁忌算法，获取最优布点的方案。本发明考虑输电线路的历史故障率，变电站母线的接线方式以及线路长度，布点方法更具有实用性。

主权项

1.一种电流型行波测距装置优化布点方法，其特征在于：首先，构建电流型行波测距装置优化布点的优化函数和约束条件；其次读入系统电网节点参数，获取网络拓扑结构，并输入各节点的权重系数；然后，求解最小支配集；最后，采用遗传算法和禁忌算法，获取最优布点的方案；/n具体步骤为：/n第一步、构建电流型行波测距装置优化布点的优化函数和约束条件：/n其中，变电站数为n，行波测距装置配置数为m，将n个变电站依次标记为1,2,……n，则优化函数和约束条件表示为：/n优化函数为：/n约束条件：/n在式(1)中，x_i只有两个取值，x_i＝1表示i变电站装有行波测距装置，x_i＝0表示i变电站未装有行波测距装置，ω_i表示权重系数；/n在式(2)中，f(X)≥1表示全局可观测，集合D₀表示不需要配置行波测距装置；/n第二步、读入系统电网节点参数，获取网络拓扑结构G<V，E>，输入各节点的权重系数；其中V表示变电站，E为站间线路，输入各节点的权重系数，具体步骤为：/n(1)计算线路故障历史频度的权重系数；/n采用G<V，E>来描述输电网络结构，V为节点，E为边，总结电网三年来总的故障次数为N，每条线路的故障次数为γ_i,j，则每条线路故障的频率为：/n /n则考虑故障频率的节点的权重系数为：/n /n在式(3)和(4)中，j为与i相邻的节点；/n(2)计算站点出线数量的权重系数；/n由上述可观性分析可知，若该节点的波阻抗不连续不严重，那么线路可以通过连接该站远端相邻站的方式来实施测距，因此，考虑相邻站的出线数量的权重系数为：/n /n(3)计算线路长度的权重系数；/n考虑线路长度的权重系数为：/n /n /n式中，α_i表示行波幅值衰减参数，l_i，j为i变电站与j变电站的最短路径，C为常数，l′_i,j为i变电站与j变电站之间所有线路的平均长度；/n得到i变电站综合权重系数为：/n /n第三步、求解最小支配集：/n对G<V，E>这个系统拓扑图全部节点v_i∈V来说，布尔表达式和1个布尔变量v_i都存在，因此获得全部最小支配集通用计算公式如下：/n /n在式(3)中，为最小支配集，adj(v_i)为与i相邻顶点集；/n第四步、获取最优布点的方案：/n把最小支配集当成设备的初始配置，采用遗传算法和禁忌算法，根据优化函数和约束条件进行布点，若满足优化函数的收敛条件，则验证，是否满足全局可观条件，若满足，得到的布点方案，就是最优方案；若不满足全局可观的条件，则选择不可观节点中支路最多的节点作为初始值，再进行优化布点。/n