基于暂态电压安全约束的电网动态无功优化配置方法

1.基于暂态电压安全约束的电网动态无功优化配置方法，其特征在于，包括以下步骤：S10.向电力系统输入电网基本数据进行时域暂态仿真，确定威胁所述电力系统暂态电压稳定的关键故障集合{F 1 ,F 2 ,…,F N }，并根据故障期间各节点电压恢复水平确定待选的SVC安装节点{1,2,…,m}；S20.分别在各节点安装动态无功补偿装置SVC，再次进行时域暂态仿真并计算节点j(j＝1,2,…,m)的电压-无功轨迹灵敏度指标TSI j ；S30.根据步骤S20的计算结果对各节点的TSI j 进行排序，取最大TSI j 值对应的节点为SVC最优安装节点；S40.设定CSO算法种群参数，初始化CSO种群，产生SVC初始容量；并采用隐式梯形积分法进行时域暂态计算目标函数值和适应度，检查目标函数值是否满足约束条件；若满足，转入步骤S50；否则，将粒子的适应度加上惩罚项ε后转入步骤S50；其中，目标函数J 1 设为：式中，n为系统内节点母线数量；t c 为故障切除时间，单位为秒；U i 为系统各节点母线暂态电压，单位为pu；U ci 为系统各节点母线正常电压，单位为pu；j＝1，2，…，n；Q j 为第j个SVC安装节点的安装容量，单位为Mvar；K rj 和T rj 分别为第j个SVC安装节点的SVC控制器增益及其时间常数；U Bj 为为第j个SVC安装节点的基准电压，kV；S为Δt内所有节点V-t特性曲线上暂态电压跌落关于时间的积分和S；S i 为第i个母线节点电压恢复面积；s表示传递函数；U k 为电力系统各节点母线暂态电压；所述约束条件为：故障切除后1s时各负荷母线的电压恢复到0.75pu以上，表示为：式中，U i1 为某种故障下负荷母线i的电压；t c 为故障清除时间，t z1 ＝1s，U z1min ＝0.75pu，t z2 ＝3s，U z2min ＝0.9pu，可取ε＝0.01～0.02；故障后系统恢复至稳态时，各节点的电压不超出正常运行的稳态电压的上限和下限，表示为：式中， 为故障清除后t w 负荷母线i的电压；t c 为故障清除时间，t w 为系统故障切除后恢复至稳态的时间；U wmax 和U wmin 为系统稳态电压上限；S50.保存当前CSO种群适应度最好的粒子G best ，并判断是否满足结束条件，若是，输出最优值G best 作为最优配置方案，否则，转步骤S60；所述结束条件表示为：I ter ≥MaxI ter式中，I ter 为当前粒子的迭代次数，MaxI ter 为最大迭代次数；S60.对CSO种群进行横向交叉和纵向交叉操作，并通过子代与父代的竞争操作产生新的CSO种群；S70.返回步骤S40，采用隐式梯形积分法对新的CSO种群重新进行暂态计算和目标函数值计算；直到步骤S50满足结束条件，输出最优SVC配置容量。 2.根据权利要求1所述的基于暂态电压安全约束的电网动态无功优化配置方法，其特征在于，步骤S20中，在节点j安装SVC后，节点j的电压-无功轨迹灵敏度指标TSI j 增量形式表达为：式中，S (SVC) 为无功补偿装置额定安装容量，为常量；ΔQ j(SVC) 为节点j安装SVC后释放的无功功率，随节点j电压的变化而变化；V i (t k ,Q j0 +ΔQ j(SVC) )为在待考察故障下，节点j安装容量为S (SVC) 的SVC后，节点i的电压V i 在t＝t k 时刻的值；V i (t k ,Q j0 )为在待考察故障下，节点j安装SVC前，节点i的电压V i 在t＝t k 时刻的值。 3.根据权利要求1或2所述的基于暂态电压安全约束的电网动态无功优化配置方法，其特征在于，步骤S60中，横向交叉的算法表达为：式中：r 1 和r 2 是[0,1]之间的随机数；c 1 和c 2 是[-1,1]之间的随机数，X(i,d)和X(j,d)是两个不同的父代解；MS hc (i,d)和MS hc (j,d)是父代解经过横向交叉运算后产生的子代解。 4.根据权利要求3所述的基于暂态电压安全约束的电网动态无功优化配置方法，其特征在于，步骤S60中，纵向交叉的算法表达为：式中，MS vc (i,d 1 )为X(i,d 1 )和X(i,d2)的中庸解；r为均匀分布于[0,1]的随机数；M为种群规模；D为粒子维度总数。