一种有源配电网量测优化配置方法及系统技术方案

一种有源配电网量测优化配置方法及系统，该方法对来自

【技术实现步骤摘要】
一种有源配电网量测优化配置方法及系统


[0001]本专利技术属于有源配电网
，具体涉及一种考虑差异化量测装置
、
基于改进的自适应协方差矩阵进化策略的有源配电网量测优化配置方法及系统
。

技术介绍

[0002]双碳目标和新型电力系统背景下，传统配电网向新型有源配电网转型升级成为必然趋势，新型有源配电网发展对一二次融合提出更高的要求，在配电网二次系统配置方面，目前营销
、
配电等专业的用电信息采集终端
、
配电自动化终端等信息感知终端存在交叉冗余配置情况，现有控制架构主要研究系统级
‑
微网级
‑
设备级多层级多目标协调控制，但此类控制模式对一次网架
、
控制设备配置
、
采集与通信支撑系统的要求较高，难以满足不同场景的差异化需求
。
近几年分布式电源的高渗透率并网，在促进配电网低碳化运行的同时，也使得传统配电网状态估计
、
故障定位与恢复等技术面临严峻挑战
。
因此，基于有源配电网控制架构与目标开展信息感知与状态估计等相关研究工作，有利于确保有源配电网安全
、
可靠与经济运行，有利于提高配电网消纳光伏
、
风电等分布式可再生能源的能力
。
在此背景下，基于用电信息采集终端
、
配电自动化终端等，研究支撑有源配电网一二次融合的信息感知终端优化配置技术迫在眉睫
。
专利技术内容
[0003]本专利技术的目的是针对现有技术存在的上述问题，提供一种基于改进的自适应协方差矩阵进化策略的有源配电网量测优化配置方法及系统
。
[0004]为实现以上目的，本专利技术的技术方案如下：
[0005]第一方面，本专利技术提出一种有源配电网量测优化配置方法，包括：
[0006]S1、
对来自
FTU
装置
、PMU
装置和智能电表的量测数据进行多源数据融合；
[0007]S2、
基于多源融合量测数据对有源配电网进行网络可观测性分析；
[0008]S3、
以网络中配置的
FTU
装置和
PMU 装置综合数量最少为目标，以有源配电网网络可观测为约束条件建立有源配电网量测优化配置模型；
[0009]S4、
采用改进的自适应协方差矩阵进化策略对建立的有源配电网量测优化配置模型进行求解，得到量测优化配置方案，其中，所述改进的自适应协方差矩阵进化策略引入
1/5
成功理论对自适应协方差矩阵进化算法中的种群规模和搜索步长参数进行调整
。
[0010]所述
S4
包括：
[0011]S41、
参数设置及初始化；
[0012]S42、
基于
1/5
成功理论调整种群规模，调整公式如下：
[0013]；
[0014]上式中，
、
分别为第
i、i+1
次迭代的种群规模，为第
i
次迭代的突变成功率，为初始种群规模；
[0015]突变成功率的计算方法为：将该次迭代子群中的个体代入到目标优化函数中，若函数值比上一代的最优个体的函数值更低，则判定为突变成功，以突变成功的个体数在子群中的占比作为该次迭代的突变成功率；
[0016]S43、
种群采样；
[0017]S44、
对子代个体逐个进行适应度评价并排序，选择组成当前最优子群；
[0018]S45、
参数更新，所述参数包括搜索步长参数，该参数基于
1/5
成功理论进行更新，更新公式如下：
[0019]；
[0020]上式中，
、
分别为第
i、i+1
次迭代的搜索步长，
、
分别为步长增大系数的最大
、
最小值，
、
分别为步长减小系数的最大
、
最小值，为当前迭代次数，为最大迭代次数；
[0021]S46、
判断是否满足迭代终止条件，若满足，则输出寻优结果，即量测优化配置方案；若不满足，则返回步骤
S42
进行下一次迭代
。
[0022]所述
S3
中，有源配电网量测优化配置模型为：
[0023]；
[0024]；
[0025]；
[0026]；
[0027]；
[0028]；
[0029]；
[0030]上式中，为网络中第
f
条支路上
FTU
装置的配置变量，为网络中第
i
个节点处
PMU
装置的配置变量，为网络中的支路数量，为网络中的节点数量，
、
分别为节点三相电压幅值
、
相角的相对偏差，
、
分别为系统允许的节点三相电压幅值
、
相角的最大相对偏差，
、
分别为网络中第
i
个节点的整体衡量指标及系统允许的最小值，
、、
分别为第
i
个节点的电气连通性
、
电气中心性
、
功率占比度，
、、
分别为电气连通性
、
电气中心性
、
功率占比度的权重，为节点
i
处的线路数量，为节点
i
自身的等效电气距离，为节点
i、j
之间的等效电气距离，
、
分别为节点
i、j
处的注入功率，为节点
i、j
的阻抗矩阵
。
[0031]所述
、
采用以下公式计算得到：
[0032]；
[0033]；
[0034]上式中，
、
分别为第
i
个节点三相电压幅值
、
相角的真实值，
、
分别为第
i
个节点三相电压幅值
、
相角的最优估计值
。
[0035]所述
S1
包括：
[0036]S11、
将
FTU
装置
、PMU
装置和智能电表的量测数据转换为等效的节点电压实部与虚部
、
支路电流实部和虚部
、
节点注入电流实部和虚部；
[0037]S12、
在
PMU
装置的量测数据上传时刻向后设置时间间隔为一个
PMU
数据上传间隔的时间缓冲区域，并设定在该时间缓冲区域内上传的
FTU
量测数据与相关
PMU<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种有源配电网量测优化配置方法，其特征在于，所述方法包括：
S1、
对来自
FTU
装置
、PMU
装置和智能电表的量测数据进行多源数据融合；
S2、
基于多源融合量测数据对有源配电网进行网络可观测性分析；
S3、
以网络中配置的
FTU
装置和
PMU 装置综合数量最少为目标，以有源配电网网络可观测为约束条件建立有源配电网量测优化配置模型；
S4、
采用改进的自适应协方差矩阵进化策略对建立的有源配电网量测优化配置模型进行求解，得到量测优化配置方案，其中，所述改进的自适应协方差矩阵进化策略引入
1/5
成功理论对自适应协方差矩阵进化算法中的种群规模和搜索步长参数进行调整
。2.
根据权利要求1所述的一种有源配电网量测优化配置方法，其特征在于，所述
S4
包括：
S41、
参数设置及初始化；
S42、
基于
1/5
成功理论调整种群规模，调整公式如下：；上式中，
、
分别为第
i、i+1
次迭代的种群规模，为第
i
次迭代的突变成功率，为初始种群规模；突变成功率的计算方法为：将该次迭代子群中的个体代入到目标优化函数中，若函数值比上一代的最优个体的函数值更低，则判定为突变成功，以突变成功的个体数在子群中的占比作为该次迭代的突变成功率；
S43、
种群采样；
S44、
对子代个体逐个进行适应度评价并排序，选择组成当前最优子群；
S45、
参数更新，所述参数包括搜索步长参数，该参数基于
1/5
成功理论进行更新，更新公式如下：；上式中，
、
分别为第
i、i+1
次迭代的搜索步长，
、
分别为步长增大系数的最大
、
最小值，
、
分别为步长减小系数的最大
、
最小值，为当前迭代次数，为最大迭代次数；
S46、
判断是否满足迭代终止条件，若满足，则输出寻优结果，即量测优化配置方案；若不满足，则返回步骤
S42
进行下一次迭代
。3.
根据权利要求1或2所述的一种有源配电网量测优化配置方法，其特征在于，所述
S3
中，有源配电网量测优化配置模型为：；；；；；；；上式中，为网络中第
f
条支路上
FTU
装置的配置变量，为网络中第
i
个节点处
PMU
装置的配置变量，为网络中的支路数量，为网络中的节点数量，
、
分别为节点三相电压幅值
、
相角的相对偏差，
、
分别为系统允许的节点三相电压幅值
、
相角的最大相对偏差，
、
分别为网络中第
i
个节点的整体衡量指标及系统允许的最小值，
、、
分别为第
i
个节点的电气连通性
、
电气中心性
、
功率占比度，
、、
分别为电气连通性
、
电气中心性
、
功率占比度的权重，为节点
i
处的线路数量，为节点
i
自
身的等效电气距离，为节点
i、j
之间的等效电气距离，
、
分别为节点
i、j
处的注入功率，为节点
i、j
的阻抗矩阵
。4.
根据权利要求3所述的一种有源配电网量测优化配置方法，其特征在于，所述
、
采用以下公式计算得到：；；上式中，
、
分别为第
i
个节点三相电压幅值
、
相角的真实值，
、
分别为第
i
个节点三相电压幅值
、
相角的最优估计值
。5.
根据权利要求1所述的一种有源配电网量测优化配置方法，其特征在于，所述
S1
包括：
S11、
分别将
FTU
装置
、PMU
装置和智能电表的量测数据转换为等效的节点电压实部与虚部
、
支路电流实部和虚部
、
节点注入电流实部和虚部；
S12、
在
PMU
装置的量测数据上传时刻向后设置时间间隔为一个
PMU
数据上传间隔的时间缓冲区域，并设定在该时间缓冲区域内上传的
FTU
量测数据与相关
PMU
量测数据的时标相同，以实现
PMU
装置和
FTU
装置的测数据多时间尺度的匹配；在
PMU
装置的量测数据上传时刻向后设置时间间隔为一个智能电表量测数据上传间隔的时间缓冲区域，并设定在该时间缓冲区域内上传的智能电表量量测数据与相关
PMU
量测数据的时标相同，以实现
PMU
装置和智能电表量的测数据多时间尺度的匹配；
S13、
先采用拉格朗日逐次线性插值算法分别使
FTU
量测数据的频率与
PMU
量测数据匹配
、
智能电表量测数据的频率与
PMU
量测数据匹配，再通过数据拟合得到各时刻的多源融合量测数据
。6.
根据权利要求1所述的一种有源配电网...

【专利技术属性】
技术研发人员：舒东胜，杨洁，张茂松，李亚馨，夏方舟，姜世公，赵红生，徐敬友，邵非凡，叶高翔，杨子立，郑子健，彭文彦，
申请(专利权)人：国网湖北省电力有限公司经济技术研究院，
类型：发明
国别省市：