基于随机分形搜索算法的方向过电流保护整定优化研究
发布时间：2021-06-12 23:27
本文提出了一种基于随机分形搜索算法的网状拓扑系统继电保护定值配合优化方法。该混合整数非线性过电流保护配合优化模型同时包含离散变量和连续变量,分别为时间整定系数、启动电流和继电保护装置的动作特性。目标函数为最小化主保护和后备保护的动作时间。随后本文利用随机分形搜索算法求解该保护配合的优化问题。最后用9和15节点系统对本文提出的模型和算法进行验证,分析了整定的优化结果 ,并与其他算法进行对比,说明本文所提方法的有效性。
【文章来源】：自动化技术与应用. 2019,38(03)
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
算法流程图
|TechniquesofAutomation&Applications138《自动化技术与应用》2019年第38卷第3期电气传动ElectricalDrive算法进行对比,本文选择三相短路故障。TD与IP为连续变量,而继电器的电流-时间特性为离散变量。本文SFSA对于9节点和15节点的参数分别为N=50,60和g=1000,2000。Ndiff均取2。对于对比说明的其他算法参数均可见于其文献。本文优化主保护和后备保护的TOT,仿真分析如下。图1算法流程图4.2算例分析(1)9节点结果9节点系统单相接线图如下,系统参数见文献[15][16]。该系统包含12条线路,每条线路两端各装有一个保护装置,共24个继电保护装置,32个主保护后备保护设备。本文三相短路假设发生在线路中部,故障电流见文献[6]。线路10中部、继电保护10处的故障的后备保护为22和24号保护装置。但是这两个后备保护不能够感受故障电流,因为此时故障电流小于正常情况下负荷电流。类似的,线路10、11、12中部、保护装置19、21、23的后备保护分别为22和24、18和24、18以及20以及22。但是这些后备保护均不能够感受到故障。因此,这些后备保护对于故障来说失灵,没有满足继电保护基本的“四性”要求。本文TDmin,i和TDmax,i分别为0.01和1.1s。IP,min,i和IP,max,i分别为最大负荷电流的120%和200%。本算例中,对三个场景进行仿真。配参数;μBP等于|BP|。式9中,μP即为|Pi|。标准差σ表达式如下:(10)其中g为迭代次数。对数项旨在加速达到最优解。对于D维优化问题,在搜索空间内对随机生成的个体进行初始化,该初始位置表达式如下:(11)其中LB和UB为该问题向量约束的下界和上界。在初始化完成后,估计每个个体的适应度函数,得到所有个体的BP。另外,为了满足对其空间的利用,个体在其位置周围完成扩散过程?
表 3 9 节点系统情景 2 不同算法对比图 2 9 节点系统图SFSA 用于求解该模型 , 以上三个情景的最佳适应度值分别为 14.86s、33.71s 和 59.77s。其中适应度函数的收敛性见下图 3。值得注意的是 , 本文完成一次对每个保护装置 3 个变量的运行求解 ( 即 1000 次迭代 ) 平均需要 18.5s。当 NI 曲线固定时 , 两个变量的优化平均耗时为 11.2s。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于电流突变量的自适应过电流保护新原理[J]. 黄景光,丁婧,郑淑文,林湘宁. 电力系统保护与控制. 2018(07)
[2]反时限过电流保护与改进距离保护整定的配合[J]. 杨常,周步祥,杜蜻蜓. 水电能源科学. 2018(03)
[3]配电系统中超导限流器与继电保护的配合研究[J]. 米警伟,苏小林,阎晓霞,谭逸雪. 电气自动化. 2018(01)
[4]含分布式电源的配电网继电保护改进方案[J]. 刘伟,刘志杰,宋伟. 化工自动化及仪表. 2018(01)
本文编号：3226509
【文章来源】：自动化技术与应用. 2019,38(03)
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
算法流程图
|TechniquesofAutomation&Applications138《自动化技术与应用》2019年第38卷第3期电气传动ElectricalDrive算法进行对比,本文选择三相短路故障。TD与IP为连续变量,而继电器的电流-时间特性为离散变量。本文SFSA对于9节点和15节点的参数分别为N=50,60和g=1000,2000。Ndiff均取2。对于对比说明的其他算法参数均可见于其文献。本文优化主保护和后备保护的TOT,仿真分析如下。图1算法流程图4.2算例分析(1)9节点结果9节点系统单相接线图如下,系统参数见文献[15][16]。该系统包含12条线路,每条线路两端各装有一个保护装置,共24个继电保护装置,32个主保护后备保护设备。本文三相短路假设发生在线路中部,故障电流见文献[6]。线路10中部、继电保护10处的故障的后备保护为22和24号保护装置。但是这两个后备保护不能够感受故障电流,因为此时故障电流小于正常情况下负荷电流。类似的,线路10、11、12中部、保护装置19、21、23的后备保护分别为22和24、18和24、18以及20以及22。但是这些后备保护均不能够感受到故障。因此,这些后备保护对于故障来说失灵,没有满足继电保护基本的“四性”要求。本文TDmin,i和TDmax,i分别为0.01和1.1s。IP,min,i和IP,max,i分别为最大负荷电流的120%和200%。本算例中,对三个场景进行仿真。配参数;μBP等于|BP|。式9中,μP即为|Pi|。标准差σ表达式如下:(10)其中g为迭代次数。对数项旨在加速达到最优解。对于D维优化问题,在搜索空间内对随机生成的个体进行初始化,该初始位置表达式如下:(11)其中LB和UB为该问题向量约束的下界和上界。在初始化完成后,估计每个个体的适应度函数,得到所有个体的BP。另外,为了满足对其空间的利用,个体在其位置周围完成扩散过程?
表 3 9 节点系统情景 2 不同算法对比图 2 9 节点系统图SFSA 用于求解该模型 , 以上三个情景的最佳适应度值分别为 14.86s、33.71s 和 59.77s。其中适应度函数的收敛性见下图 3。值得注意的是 , 本文完成一次对每个保护装置 3 个变量的运行求解 ( 即 1000 次迭代 ) 平均需要 18.5s。当 NI 曲线固定时 , 两个变量的优化平均耗时为 11.2s。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于电流突变量的自适应过电流保护新原理[J]. 黄景光,丁婧,郑淑文,林湘宁. 电力系统保护与控制. 2018(07)
[2]反时限过电流保护与改进距离保护整定的配合[J]. 杨常,周步祥,杜蜻蜓. 水电能源科学. 2018(03)
[3]配电系统中超导限流器与继电保护的配合研究[J]. 米警伟,苏小林,阎晓霞,谭逸雪. 电气自动化. 2018(01)
[4]含分布式电源的配电网继电保护改进方案[J]. 刘伟,刘志杰,宋伟. 化工自动化及仪表. 2018(01)
本文编号：3226509
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