基于PSO的特高压落点选择与故障限流器优化配置算法

随着我国经济的快速发展,电能需求不断增加。而我国的能源资源和能源消费很不均衡,能源丰富地区远离经济发达地区。为了满足负荷增长的需求以及综合协调利用分布不均的自然能源资源,电网之间需要通过特高压输送电力。 随着国内越来越多的特高压交直流输电线路投入运行,特高压交直流落点的选择与接入后功率的消纳问题得到越来越广泛地关注。特高压交直流落点选择问题是一个复杂的多目标规划问题,目前国内外所做的研究大多是根据实际情况提供几个有效方案,再从潮流分布、稳定水平、有效短路比、有功功率损耗和线路投资等方面进行综合评价,择优选择。本文提出一种兼顾经济性与安全性的特高压交直流落点自动选择算法。该方法的基本思想是考虑母线节点电压、变压器容量、线路容量、短路容量、有效短路比等约束,通过粒子群游求解以建设成本和有功功率损耗费用并计入违反上述安全性约束的惩罚费用为目标的优化模型,选出特高压交直流落点及对应的接入系统的线路。 同时,随着电网互联规模的进一步扩大,短路电流超标问题已成为大电网运行中最突出的问题之一,对大型互联电网的安全稳定运行造成极大的威胁,装设故障限流器成为近年来限制短路电流的研究热点之一。故障限流器在电网正常情况下等效阻抗接近于0,且对电网无不利影响,短路故障时迅速增大等效阻抗限制短路电流,从而确保断路器可靠开断短路电流。故障限流器的配置是在满足限制短路电流的前提下,使得加装故障限流器的数量和安装阻抗最小,同时保证系统正常运行。通过进行短路电流计算,首先确定安装故障限流器能够可靠启动的支路,应用支路追加法形成导纳矩阵。基于粒子群游算法对候选支路进行优化选择,通过故障限流器的启动条件及安装位置是否能影响所有短路电流超标节点缩小搜索范围,实现故障限流器的安装位置、数量以及阻抗值的优化配置。