模拟通道数最小的PMU优化配置方法.pdf

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1、第43卷第24期电力系统保护与控制VO1．43NO．242015年l2月16日PowerSystemProtectionandControlDec．16。2Ol5模拟通道数最小的PMU优化配置方法何昆仑，张庆超，郑明忠(天津大学电气与自动化工程学院，天津300072)摘要：提出了一种基于0．1整数规划算法的改进的PMU配置模型，该模型具有良好的适应性，而且0-1整数规划算法计算速度快，结果精确可靠。通过该模型可以得出全部的所需PMU数最小的优化方案，进而在该模型的基础上提出了PMU模拟通道数最小化的处理方法。该处理方法可以减少因电力系统母线数量庞大而产生的配置PMU所需的资

2、金。最后通过对IEEE14节点系统、IEEE30节点系统以及新英格兰39节点系统的仿真计算，验证了所提出的模型和处理方法的有效性，可供相关研究者参考。关键词：相量量测单元；模拟通道；0-1整数规划；最优配置；零注入节点OptimalPMUplacementwithminimumanalogchannelsHEKunlun，ZHANGQingchao，ZHENGMingzhong(SchoolofElectricalEngineering&Automation，TianjinUniversity,Tianjin300072，China)Abstract：Thispaperpu

3、tsforwardanimprovedPMUplacementmodelbasedon0-lintegerprogrammingalgorithm，whichhasagoodadaptability．TheO-1integerprogrammingalgorithmpossessesafastcomputationalspeedwithaccurateandreliableresults．Bythismodel，alloptimizationschemeswithminimumPMUvaluescanbegotandacorrespondingapproachofminim

4、izinganalogchannelsPMUnumbersisproposed．ThismethodcouldefectivelyreducethecostneededforPMUconfigurationduetoitsenormousbusnumbersinpowersystem．Atlast，thevalidityofthismodelanditsprocessingmethodscanbeprovedbyemulationcalculations，includingIEEE一14busessystem，IEEE一30busessystemandNewEngland3

5、9busessystem．Forfutureresearchers，thismodel(canserveasreferences．Keywords：phasormeasurementunit(PMU)；analogchannel；0-1integerprogramming；optima]placement；zero—iectionbus中图分类号：TM71文章编号：16743415(2015)24-0014-05是否满秩来确定L6J。网络拓扑方法的核心思想是检0引言查配置的量测集能否建立满秩的支撑树以覆盖全网相量量测单元(PMU)是基于全球定位系统(GPS)所有节点。由于系

6、统庞大，导致数值分析方法运算技术的一种新型量测装置，其能够在统一的时标下量巨大，网络拓扑方法则较之有更好的实用性【7】。对母线电压相量(包括幅值和相角)高精度测量，并近年来，PMU最优配置(OptimalPMUPlacement，将数据通过高速通信网络传输到调度中心，因此OPP)问题成为一大研究热点，并取得了可观的研究PMU在电力系统状态估计【lJ、稳定预测与控制【2。l成果。文献『8】给出的是遗传算法以及在此基础上的和故障定位【4J等方面的作用日益显著。改进算法，由于该方法依赖于原始群体、适应函数如果全网所有母线都配置了PMU，那么系统就和遗传算子等，所以优化的结果可能不

7、是全局最优是全局可观测的，但由于PMU的价格比较昂贵，解。文献【9]提出了一种模拟退火法，其求解速度慢，这样做无疑增加了系统的一次性投资，而分阶段配难以收敛。类似的方法还有粒子群算法【】训、禁忌搜置则比较现实经济，即在初期安装一定数量的PMU索算法L1IJ和最小生成树【I_2l等。以上这些方法均属于使得系统完全可观，而后逐步增加PMU的数量，启发式算法，其最大不足之处在于收敛速度慢，并提高系统观测的冗余度J。且难以获得全局最优解。0-I整数规划算法是一种系统的可观测性算法主要有两类：数值分析方确定性的数学算法，文献