本发明专利技术公开了一种基于全寿命周期成本的UPFC优化配置方法，与现有技术相比，以和声搜索算法为框架，采用蚁群系统对每个和声个体进行适应度评估，用于解决基于LCC的UPFC优化配置问题，由于所提的算法创作时和声个体具有多样性、随机性等特点，避免了陷入局部最优，较好地解决了基于LCC的UPFC优化配置问题，具有良好的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术电力系统运行和控制
，具体涉及一种基于全寿命周期成本的UPFC 优化配置方法。
技术介绍
随着电网建设的发展，各区域电网之间联系越来越紧密，在当前电网网络结 构下，区域电网之间安全地进行电力交易比较困难。灵活交流输电系统（flexibleac transmissionsystems，FACTS)是近年来出现的一项新技术，应用电力电子技术的最新发 展成就以及现代控制技术实现对交流输电系统参数以至网络结构的灵活快速控制，一起实 现输送功率的合理分配，降低功率损耗和发电成本，大幅度提高系统稳定性、可靠性。 统一潮流控制器（unifiedpowerflowconortller，UPFC)是为实现交流输电 系统的实时控制与动态补偿而研制开发的，可以控制线路阻抗、电压和功角，其功能十分强 大，可以通过控制量的变化来实现并联补偿、串联补偿或移相器的功能，不但可用于控制母 线电压、线路潮流，提高系统动态和暂态稳定性，抑制系统振荡，也可以快速转换工作状态 以适应电力系统的紧急状态需要，在FACTS中最具有代表性。 全寿命周期成本（lifecyclecost，LCC)理论用于对工程的全寿命周期发展过程 进行协调统一的规划和管理，目前，已在电力规划决策中被广泛认识和应用。该理论最早起 源于瑞典，于上世纪80年代末进入我国，在变电工程规划设计、变压器与输电线路选型、变 电站选址定容等领域有许多成功的应用。目前，针对统一潮流控制器（unifiedpowerflowconortller，UPFC)，管理不便， 配置过程复杂的问题一直没有解决，抑制了UPFC的广泛推广。
技术实现思路
本专利技术是为了克服现有的针对统一潮流控制器（unifiedpowerflow conortller，UPFC)，管理不便，配置过程复杂，抑制了UPFC的广泛推广的问题。本专利技术的基 于全寿命周期成本的UPFC优化配置方法，以和声搜索算法为框架，采用蚁群系统对每个和 声个体进行适应度评估，较好地解决了UPFC优化配置问题，具有良好的应用前景。 为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是： -种基于全寿命周期成本的UPFC优化配置方法，其特征在于：包括以下步骤， 步骤（1)，将UPFC装置接入到电网，根据UPFC装置的稳态模型，建立基于全寿命周 期成本的UPFC优化配置模型，如公式（1)所示，优化对象min.LCC(x) 约束条件h(x) = 0 (1) g<g(x) <g 其中，LCC(x)为全寿命周期成本，min.LCC(x)为最小的全寿命周期成本【主权项】1.基于全寿命周期成本的UPFC优化配置方法，其特征在于：包括以下步骤， 步骤（1)，将UPFC装置接入到电网，根据UPFC装置的稳态模型，建立基于全寿命周期成 本的UPFC优化配置模型，如公式（1)所示， 优化对象min. LCC (X) 约束条件h (X) = O (1) g < g(x) < g 其中，LCC(X)为全寿命周期成本，min. LCC(X)为最小的全寿命周期成本，Pg、Qk分别为发电机所发有功功率和无功功率，θ、V分别为 节点电压相角和幅值，k。、氕分别为UPFC可控电压源的幅值控制参数、相角控制参数，Qsh为 UPFC的无功控制参数；h(x)为等式约束条件，为交流系统的功率平衡方程；g(x)为不等式 约束条件，包含交流系统的电压幅值、相角，线路传输功率约束，UPFC的可控电压源幅值参 数、相角控制参数，S为不等式约束条件的下限，^为不等式约束条件的上限； 步骤（2)，获取电力系统的网络参数； 步骤（3)，设定和声搜索算法的音调微调概率Λ音调微调带宽j8M,,.τ、和声矩阵 大小Η、和声矩阵取值概率HMCR、信息素信息的相对重要程度α、启发信息的相对重要程 度β、信息素挥发系数Ρ、常数t、最大创作次数K max、待优化离散变量为UPFC安装位置 UPFC容量、迭代次数kit"= 0,根据公式（2)，随机生成初始的和声矩阵，种群中的第i个待优化变量，下标η为待优化的变量个数，上标H为种群的个数； 步骤（4)，将和声矩阵的每个行向量进行一次含UPFC的潮流计算，并计算每个 行向量的适应值. 步骤（5)，产生新的和声矩阵+1 . 9 步骤（6)，调整音调微调概率/t和音调微调带宽+1 kUer +1 9 步骤（7)，将新的和声矩阵?+1的每个行向量进行一次含UPFC的潮流计算，并计 算每个行向量的适应值并将和声矩阵?；和及Mi +1合并成大小为 f hUer hUer +1 2H的和声矩阵 ， 步骤（8)，通过蚁群系统的在大小为2H的和声矩阵βΜ^+1中优选出大小为H的和声 矩阵?fAU . 9 步骤（9)，判断迭代次数是否大于最大创作次数Kmax，若大于，则退出，并输出得到UPFC 配置参数，包括UPFC安装位置np、UPFC可控电压源幅值参数k。、UPFC可控电压源相角参数 穴、UPFC无功控制参数Qsh;若不大于最大创作次数K _，则置迭代次数kitOT值加1，返回步 骤（5)。2.根据权利要求1所述的基于全寿命周期成本的UPFC优化配置方法，其特征在于：步 骤（2)所述获取电力系统的网络参数，包括母线编号、名称、负有功、负荷无功、补偿电容、 输电线路的支路号、首端节点和末端节点编号、串联电阻、串联电抗、并联电导、并联电纳、 变压器变比和阻抗、发电机有功出力、无功上下限、经济参数。【专利摘要】本专利技术公开了一种基于全寿命周期成本的UPFC优化配置方法，与现有技术相比，以和声搜索算法为框架，采用蚁群系统对每个和声个体进行适应度评估，用于解决基于LCC的UPFC优化配置问题，由于所提的算法创作时和声个体具有多样性、随机性等特点，避免了陷入局部最优，较好地解决了基于LCC的UPFC优化配置问题，具有良好的应用前景。【IPC分类】G06Q10-04, H02J3-00, G06Q50-06【公开号】CN104868468【申请号】CN201510284431【专利技术人】刘建坤, 卫志农, 李群, 孙国强, 黄为民, 陈静, 徐珂, 周建华, 解兵 【申请人】国家电网公司, 江苏省电力公司, 江苏省电力公司电力科学研究院, 河海大学【公开日】2015年8月26日【申请日】2015年5月28日本文档来自技高网...
【技术保护点】
基于全寿命周期成本的UPFC优化配置方法，其特征在于：包括以下步骤，步骤(1)，将UPFC装置接入到电网，根据UPFC装置的稳态模型，建立基于全寿命周期成本的UPFC优化配置模型，如公式(1)所示，优化对象min.LCC(x)约束条件h(x)＝0 (1)其中，LCC(x)为全寿命周期成本，min.LCC(x)为最小的全寿命周期成本Pg、QR分别为发电机所发有功功率和无功功率，θ、V分别为节点电压相角和幅值，kc、分别为UPFC可控电压源的幅值控制参数、相角控制参数，Qsh为UPFC的无功控制参数；h(x)为等式约束条件，为交流系统的功率平衡方程；g(x)为不等式约束条件，包含交流系统的电压幅值、相角，线路传输功率约束，UPFC的可控电压源幅值参数、相角控制参数，g为不等式约束条件的下限，为不等式约束条件的上限；步骤(2)，获取电力系统的网络参数；步骤(3)，设定和声搜索算法的音调微调概率音调微调带宽和声矩阵大小H、和声矩阵取值概率HMCR、信息素信息的相对重要程度α、启发信息的相对重要程度β、信息素挥发系数p、常数t、最大创作次数Kmax、待优化离散变量为UPFC安装位置UPFC容量迭代次数kiter＝0，根据公式(2)，随机生成初始的和声矩阵其中，为第j个种群中的第i个待优化变量，下标n为待优化的变量个数，上标H为种群的个数；步骤(4)，将和声矩阵的每个行向量进行一次含UPFC的潮流计算，并计算每个行向量的适应值步骤(5)，产生新的和声矩阵步骤(6)，调整音调微调概率和音调微调带宽步骤(7)，将新的和声矩阵的每个行向量进行一次含UPFC的潮流计算，并计算每个行向量的适应值并将和声矩阵和合并成大小为2H的和声矩阵步骤(8)，通过蚁群系统的在大小为2H的和声矩阵中优选出大小为H的和声矩阵步骤(9)，判断迭代次数是否大于最大创作次数Kmax，若大于，则退出，并输出得到UPFC配置参数，包括UPFC安装位置np、UPFC可控电压源幅值参数kc、UPFC可控电压源相角参数UPFC无功控制参数Qsh；若不大于最大创作次数Kmax，则置迭代次数kiter值加1，返回步骤(5)。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘建坤，卫志农，李群，孙国强，黄为民，陈静，徐珂，周建华，解兵，
申请(专利权)人：国家电网公司，江苏省电力公司，江苏省电力公司电力科学研究院，河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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