基于WPSO的电力系统暂态稳定紧急控制-论文.pdf

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1、第33卷第4期电工电能新技术Vo1．33，No．42014年4月AdvancedTechnologyofElectricalEngineeringandEnergyApr．2014基于WPSO的电力系统暂态稳定紧急控制王义红，秦晓辉，周勤勇，王一兵(1．中国电力科学研究院，北京100192；2．清华大学核能与新能源技术研究院，北京100084)摘要：在标准粒子群优化算法(SPSO)的基础上增加小波变异操作，形成一种新的混成粒子群优化算法(WPSO)。基于WPSO，针对特高压电网1000kV与500k

2、V的暂态稳定紧急控制问题进行协调优化，该处暂态稳定包括了暂态电压稳定和暂态功角稳定，给出了不同特高压断面潮流对应的切机策略表，WPSO具有比SPSO更好的全局收敛特性并可以取得更高质量的最优解，在特高压电网试验示范工程进行的仿真验证了所提新方法的有效性。关键词：粒子群优化算法；小波变异；暂态稳定；紧急控制中图分类号：TM72文献标识码：A文章编号：1003—3076(2014)04-0041-07PSO已经应用于电力系统很多领域，如电压稳定预0引言防控制’'、检修计划、负荷预测。。、ATC。及电力系

3、统三道防线的最重要内容之一是合理最优潮流等。然而进一步的研究表明，粒子群算的安全稳定控制措施，而安全稳定控制措施中最法在早期迭代时表现很好，但是常常在接近最优解常用的方法之一就是切机控制¨。为了保证电的时候出现停滞现象，将小波变异操作加入标力系统的暂态稳定性，电力系统内安装了大量的准粒子群优化算法(SPSO)后形成的一种新的混成安全稳定控制装置，所有的控制策略均需离线制粒子群优化算法(WPSO)已经显示出了更好的全局定并写入策略表以备紧急控制使用。实际工程一收敛性。般采用试探法制定切机策略，该法通常

4、得不到最本文采用WPSO算法对特高压电网进行综合优切机方案，尤其是针对特高压电网1000kV与优化研究，提出风险性与经济性综合优化方法，以取500kV的协调控制，因其控制范围与控制量更大，得更可行和控制代价更小的协调控制措施。本文内控制规律也更复杂。容组织如下：第1节建立数学模型，包括目标函数与针对暂态稳定紧急控制，很多学者从不同角度各类约束条件；第2节介绍粒子群优化算法及其算给出了不同的研究方法，如半张量积法、功率切法实现；第3节针对特高压试验示范工程进行仿真换法]、混合法、扩展等面积法。。、最优

5、控制原理分析；最后是结论。法⋯、模糊风险分析法¨、动态安全域法、1数学模型WAMS法¨引、快速时域仿真法¨副等等，本文将从全新的角度采用智能算法对其进行研究。本文考虑的问题可以描述为：在发生不同严重粒子群优化算法(PSO)是20世纪90年代提出故障的情况下，如何协调控制1000kV和500kV两的一种基于种群随机优化的算法。与其他随机优化侧以满足系统暂态功角稳定和暂态电压稳定的前提算法相比，PSO足以比拟甚至拥有更先进的搜索性下，付出的代价最小。其模型可描述为能，特别是针对一些比较难的优化问题，PS

6、O具有更MinF(，Y，u)快的收敛速度以及更稳定的收敛效率。近年来，收稿日期：2013-02-26基金项目：国家电网公司科技项目(XT71·10-008)作者简介：王义红(1981．)，男，山西籍，工程师，博士，研究方向为电力系统规划、分析与控制；秦晓辉(1979．)，男，山西籍，高级工程师，博士，研究方向为电力系统规划与仿真，控制与保护、WAMS的高级应用。42电工电能新技术第33卷Gf(，Y，M)=0i=1，2，3，⋯，Ⅳ。q实际应用时，可根据不同算例选择判定电压稳rs．f．{日(，Y，“)≤

7、0．『=1，2，3，⋯，N。(1)定的负荷母线监测点。【ui≤≤⋯k：1，2，3，⋯，Ⅳ2粒子群优化算法其中，F(，Y，“)是目标函数；G和日是等式和不2．1标准粒子群优化算法(SPSO)等式约束；是状态变量，如发电机及励磁系统的快粒子群优化算法(PSO)，是一种新兴的最动态变量、潮流变量等；Y表示代数变量，如节点电优化智能算法，方便起见，这里称之为标准粒子群优压、相角等；为控制变量，⋯、ui分别是控制变化算法(SPSO)。量的上、下限；N。、N和Ⅳ分别为等式约束、不令和分别代表一个粒子的坐标以及它

8、相应等式约束以及控制变量的总数。的飞行速度。一个粒子先前最好的位置会被记录下下面逐一简单介绍目标函数与约束条件：来并表示为P，所有粒子中最好的位置表示为1．1目标函数g。。。每个粒子的速度和位置可以计算如下：优化问题(1)的目标函数选取各控制变量的改r+l=k(+lrand()(Phe一)+变量成本最低，即{：rand()(g一))(5)SCl；+=++。Min(“)=∑cP。(2)=1其中，和分别是第i代粒子的当前位置和速度；式中，()是成本函数；i∈S，S。表示可