基于PSO的超高压短路限流器布点配置全局优化算法

电能是现代社会文明以及国民经济的基础,在社会正常的生产活动以及人民的日常生活中占有十分重要的地位。随着我国经济快速发展,电能需求不断提高。为了满足增长负荷的需求以及综合协调利用分布不均的自然能源资源,电网之间需要通过直流背靠背、交直流混联等方式互联为规模更大的电力系统,以提高供电可靠性,并使地区电网间相互支援、备用。 但随电网互联规模的进一步扩大,大规模电力系统的弊端日益显现。特别是短路故障的故障电流水平持续走高,对大型互联电网的安全稳定运行造成极大的威胁。短路电流过大已经成为电网安全运行迫切需要解决的问题,如何限制短路电流成为了近年来电网运行最突出的问题,是制约电网进一步发展的主要瓶颈之装设短路限流器是近来限制短路电流的研究热点之一,但是由于电网运行中 短路电流超标的站点往往数量较多,且分布地域较广,加上电网拓扑结构复杂以及非线性时变运行的特点,导致凭借工程经验挑选短路限流器布点配置工作十分困难。同时,电网全局限流效果缺乏较好的评判数学模型,导致限流措施在发挥作用时不能获得全局最优效果。因此,本文针对限流器的应用特点,提出三种可以综合反映其全局短路电流限制效果的适应函数,并能考虑分布广泛的短路电流超标站点的限流效果与经济成本之间的关系,通过数学表达式阐述其物理意义。针对主动限制短路电流措施中限流器的应用特点,本文对粒子群游优化算法 进行了改进,并使用提出的三种适应函数作为限流器布点配置优化问题的数学模型,形成了一种适应大规模电力系统中指定电压等级限流器安装布点配置全局优化的算法,经过算例测试有效。最后本文通过使用该算法对南方电网大系统进行分析计算,重点分析了2015负荷水平年广东电网三种运行方式下的最佳限流器安装布点配置,得出了限流器安装布点推荐方案,同时也验证了该算法在大规模系统中具有良好的适应性。