基于改进教与学优化算法的最小断点集求解

对继电保护装置开展合理的整定计算工作是保障电网安全稳定运行的重中之重。环网继电保护整定过程中可能出现“死锁”问题导致整定无法进行,需要寻找网络最小断点集(Minimum Break Point Set,MBPS)以解开“死锁”。实际工程中,由于电网运行状态或评价角度的改变,被选作最优断点集的一组MBPS应当更新。针对该问题,致力于寻找一种能够快速高效地找到网络拓扑中尽可能多组MBPS的方法,为更新当前最优断点集提供可能。将寻找MBPS的问题归结为求解一个0-1整数二次规划问题,引入教与学优化算法,并对算法进行一定改进以提升搜索性能。与其他启发式算法相比,该算法只需要设置较少的超参数,可行性较高;并且收敛性好,能够以较少的迭代次数得到全局解;同时,该算法一次独立计算能够得到足够多组MBPS,为在工程实际中结合电网运行参数确定环网最优断点集提供条件。通过算例验证了该方法的有效性。

基于保护重要度的多组同基最小断点集选取方法

在复杂环网的继电保护整定计算中,最小断点集(MBPS)的求取往往会出现多组同基解。综合考虑节点和线路对断点脆弱性的影响,并基于节点和线路电气介数,提出了保护重要度概念,以此作为衡量保护脆弱性的指标,给出了一种多组同基最小断点集选取方法。最后通过算例验证了算法的可行性和有效性。

一种计算环网方向保护配合最小断点集的实用算法

提出了保护依赖度的新概念,将最小断点集的计算归结为环网中所有保护依赖度大小的比较,并根据比较结果确定断点,直到找出环网的最小断点集为止,同时通过判断某保护的后备保护集是否为空集的方法来求解相对顺序矩阵,结果表明该方法非常简单并且有效,大大降低了问题的计算复杂性。

基于蚁群算法的环网方向保护配合最小断点集计算

利用复杂环网方向保护最优配合中最小断点集(MBPS)的启发性知识,将MBPS的计算问题等价为0-1整数规划问题。基于蚁群优化算法基本原理,构造了适用于MBPS问题的启发信息计算公式,改进了更新信息素浓度的计算方法,提出了计算MBPS的新方法。相对于其他计算MBPS的算法,所述算法所需迭代次数较少,通过一次计算即可同时获得多组最优解。

多环电网方向保护整定计算中形成有向简单回路的新方法

在高压或超高压电网的距离保护和零序保护的整定计算过程中,首先要确定全网的最小断点集(MBPS),然后在断点集的保护安装处打开断点,使得全网变为辐射网络。其中,多环复杂电网中有向简单回路的确定是求解最小断点集的关键,也是其必要步骤之一。为了最大限度地减少多环复杂电网中有向简单回路的计算复杂性,该文提出了一种保护依赖度和主/后备保护依赖集的新概念:将所有有向简单回路的形成过程归结为环网中所有保护依赖度大小的比较和保护依赖集的不完全深度优先搜寻过程。通过比较保护依赖度的大小来确定每次方向回路搜索的起始点,并通过对保护依赖集的深度优先搜索来确定所有有向简单回路。该方法能统一处理环网中的‘T’形接线、辐射线路等保护的配合问题。算例表明该方法简单有效,显著地降低了计算的复杂性,可方便地应用于高压或超高压电网的距离保护和零序保护的整定计算。

基于人工蜂群算法的环网方向保护配合最小断点集计算

在对复杂环网方向保护进行整定计算时,确定其最优配合顺序的核心步骤就是求解最小断点集(MBPS)。将MBPS的求解问题转化为一个0-1整数规划问题。引入最大独立断点集的概念,改进目标函数。运用人工蜂群算法对模型进行求解,并对算法进行了改进,将禁忌搜索引入人工蜂群算法,进而减少了算法所需迭代的次数,并能通过一次计算就得到多组MBPS。通过算例验证方法的正确性。

确定复杂环网方向保护最小断点集的改进离散粒子群优化算法

确定复杂环网方向保护最优配合顺序的核心步骤是求解最小断点集(minimum break point set,MBPS)。文章提出一种基于改进的离散粒子群优化算法(discrete particle swarm optimization,DPSO)求解MBPS的新方法。该方法首先以带约束的策略生成初始粒子,然后在迭代中引入惯性权重因子来平衡粒子的全局与局部搜索能力,同时增加一个固定粒子飞行方向的约束,以保证搜索始终在解的可行域中进行。文章最后以具有典型线路保护配置的电力系统为例进行了仿真,结果表明,新方法能以较快的收敛速度和较高的收敛精度得到MBPS的可行解,具有较好的实用性和有效性。

基于网络化简和配合关系的最小断点集计算方法

基于保护主后备配合依赖关系有向图,提出了通过有向图化简计算保护配合最小断点集(MBPS)的新方法。定义了配合依赖关系有向图化简操作的顺序和原则,按照优先级顺序将保护分类,根据保护后备依赖度最大原则从具有较高优先级的类中选择候选断点,将化简过程中得到的自环顶点选为断点。所述方法适用于环网全网配合和同段配合中MBPS的计算。

考虑节点电气介数的多组同基最小断点集选取方法

最小断点集(MBPS)是复杂环网配合整定计算的起点,其解往往具有多组,需要从中选取最理想的一组。考虑潮流对节点的实际利用情况以及节点对断点保护脆弱性的影响状况,提出了以节点电气介数指标来衡量保护的脆弱程度,给出了一种求取多组同基最小断点集的选取方法。相对于已有的多组同基MBPS选取方法,所选指标更符合电力系统潮流的传播特点以及潮流对节点的实际利用情况,所选取的MBPS更为合适,最后通过算例验证了该算法的有效性和合理性。

基于配合依赖关系图计算环网方向保护最优配合顺序的新方法

提出了基于保护主后备配合关系,利用保护配合依赖关系有向图节点邻接矩阵计算环网方向保护最优配合顺序的新方法。根据节点入度最大的原则逐步选择断点,根据节点出度为0的原则确定保护配合顺序,通过对节点邻接矩阵简单的行列化简运算逐步计算大规模复杂环网最小断点集和确定全网保护最优配合顺序。该方法简单直观,大大降低了问题的复杂度和计算量。

复杂环网保护配合的网络分割新算法

对大规模复杂环网预先进行网络分割是降低最小断点集问题计算复杂性的有效途径。根据复杂环网拓扑联接的特点,提出了一种基于节点邻接矩阵的割节点辨识与网络分解新算法。该算法利用改进的广度优先搜索技术,通过搜索简化后的节点邻接矩阵能快速找到割节点,同时将复杂环网分解为若干小的子网,大大降低了求解最小断点集的复杂性。给出的详细算例证明了该算法的正确性和实用性。

基于环网方向保护协调配合的最小断点集选取方法

为实现环网方向保护整定配合起始点的合理选择,给出一种基于保护协调配合性能的最小断点集选取方法。该方法基于继电保护整定配合的阶梯原则,定义了评价环网各级阶段式方向保护整体协调配合性能的测度指标,通过测度指标定量评价最小断点集问题各组可行解的优劣性,进而实现最小断点集问题多组可行解的合理选取;同时给出了基于图论中最长基本路径概念的测度指标计算方法。算例仿真表明,所提方法能够避免最小断点集选取不当引起的保护配合级数过多和动作时限过长问题。

基于配合关系计算复杂环网保护最优配合顺序的新方法

基于保护主后备配合关系,引入并定义了保护配合主依赖度和后备依赖度的概念来描述保 护之间的配合依赖关系,提出了通过动态调整保护主依赖度和后备依赖度逐步计算复杂环网最小 断点集和确定全网最优配合顺序的新方法,根据保护后备依赖度最大的原则选择候选断点和主依 赖度为0的原则确定保护配合顺序,同时给出了详细的算法流程和算例分析。该方法简单直观,计 算量小,只需利用基本的配合关系,完全不需要形成全网所有有向回路,有效解决了多环复杂网络 中方向保护全网最优配合问题。

基于蚁群算法计算环网保护配合最小断点集的新方法

为解决大规模复杂环网方向保护最优配合问题,利用保护主后备依赖关系,建立了直接计算最小断点集MBPS的新的数学模型。基于蚁群优化(ACO)算法基本原理,通过构造适用于MBPS问题的启发信息计算公式,提出了对所建数学模型求解的方法。相对于已有的计算MBPS的方法,本文建立的数学模型完全不需要计算网络所有有向回路,算法所需迭代次数较少,通过一次计算可同时获得多组最优解。通过算例验证了本文方法的有效性。

一种考虑保护重要性差异的最小断点集选取方案

针对复杂环网整定过程中,处于同一环路中的保护容易出现相互等待、不能继续整定的"死锁"情况,提出了一种基于粒子群算法(PSO)的最小断点集MBPS求取方案.该方案考虑了保护间的重要性差异,研究了一种基于电气介数的保护重要性评估方法;为了降低MBPS对保护整定的影响,设计了新的目标函数并基于PSO实现,以保证MBPS基数最小而且重要性最低,为求取全局最优或接近最优的MBPS提供了一种新思路.算例仿真结果表明,新方法能有效地克服同基多组MBPS问题.

考虑脆弱性的复杂环网最小断点集计算新方法

分析了断点脆弱性的两个表现形式,并以线路电气介数衡量断点的脆弱程度。将断点脆弱性作为断点选取的判据之一,基于该指标和0-1状态的人工鱼群算法,给出了一种多组同基最小断点集的选取方法。为了降低搜索时间的复杂度,引入了禁忌表。最后通过算例系统验证了算法的可行性和正确性。

基于线路介数的多组同基最小断点集选取方法

最小断点集(MBPS)是复杂环网整定配合的起始点,它的求取往往会出现多组同基解。考虑线路对断点脆弱性的影响,并以带权重的线路介数作为衡量线路重要程度的指标,给出了一种多组同基MBPS的选取方法。最后通过算例验证了算法的有效性和可行性。

考虑保护重要度计算环网方向保护配合最小断点集

在对复杂环网方向保护进行整定计算时,确定其最优配合顺序的核心步骤就是求解最小断点集(MBPS)。根据保护主后备的依赖关系,建立了计算MBPS的数学模型,将整定过程用一系列矩阵运算表示,并加入到约束条件。将保护重要度引入到目标函数中,利用人工蜂群算法对模型进行求解,得到最优MBPS。通过算例验证算法及模型的有效性。

基于保护矩阵和网络化简的最小断点集计算新方法

针对基于网络化简和保护配合关系的最小断点集(MBPS)计算方法所出现的多组同基MBPS问题,提出了一种基于保护三类矩阵(即保护重要度矩阵、保护归属矩阵、保护关联矩阵)和网络化简的MBPS求取方法,并以保护归属矩阵来解决网络的平行线路判据问题。该方法先形成保护三类矩阵,再以化简步骤对其进行动态调整,并按照断点选取原则选取断点,能够获取最优MBPS。最后通过算例验证了该算法的可行性和有效性。

计及空间分布特性的最小断点集优化求取方法

合理利用空间分布特性,对于快速求取多组最小断点集(MBPS)具有非常重要的作用。文中阐述了MBPS的空间分立特性、对称特性和聚类特性的含义及其形成原因。将空间分布特性与二进制粒子群算法结合,提出了一种MBPS的优化求取方法。该方法实现了全网MBPS的并行求取,有效解决了"维数灾难"问题;而且缩小了粒子的搜索空间,提高了优化算法的收敛速度。同时,可容易地取得多组位置差异较大的MBPS。以某省级电网500kV线路网络为算例进行分析,结果表明了所提出方法的正确性和有效性。