基于准定向变异和变异回滚微分算法的风电场无功补偿 quasi-directional variation and rollback mutation based differential evolution algorithm for reactive power compensation of wind farms.pdfVIP

星著灌蓬厕羹辱潮羹舞画耀德圆鳟港霸 橱鲤霸嚣麴裁僖 郑太一·，焦邵华2，赵会龙，，林俐3 100084； (1．吉林电网调度中心，吉林长春130021；2．北京四；h-继保自动化股份有限公司，北京 3．华北电力大学电气与电子工程学院，北京 102206) 摘要：电网无功补偿方案求解是高维非线性寻优问题，大规模风电场的接人增加了求解这一问题的难 度．微分进化算法是求解此类问题的有效算法．但该算法对初始种群依赖性强且前期寻优逼近能力弱，因 此提出准定向变异和变异回滚策略对其进行改进。以全网母线电压偏移和为目标函数，以基于准定向变异 和变异回滚策略的改进微分进化算法为求解工具．建立求解大规模风电场无功补偿方案的计算模型。与普 通微分进化算法相比．该算法在寻优初期具有寻优能力强且快速逼近最优解的优点，其确定的补偿方案可 明显提高地区电网的电压水平。 关键词：风电场；无功补偿；微分进化算法；准定向变异；变异回滚 中图分类号：TM614：TM714．3文献标志码：A 文章编号：1004．9649(2013)05—0071．06 0引言 容量在补偿点间的分配研究。 此外．风电场并网运行增加了无功补偿计算 中国风力资源多分布于“三北”地区．风电 的维度和难度．微分进化算法是解决高维非线性 场多位于电网末端．远离负荷中心．电能需远距 优化问题的有效算法．具有收敛性好、鲁棒性强 离传输。此外，由于风能的随机性和不可控性． 等优点…一”。文献『111基于参与进化个体之间的相 风电场的输出功率呈现出间歇性和波动性。随着 似特征提出一种能够更有效指导种群向最优日标 风电并网容量的逐步增大．系统将不得不承受更 进化的方法；文献f121引入增强算子对当前种群进 多来自风电的冲击．其中风电并网后带来的无功 行优化，并应用到电力系统无功优化研究中；文 电压问题．一直是业内普遍关注的热点之一岬j。 献『131利用对位学习规则进行种群的初始化并实现 目前解决风电引起的无功电压问题的方法一 跳跃进化．有效提高了算法的收敛性。上述改进 般是在风电场汇集母线安装无功补偿装置。无功 有效地提高了微分进化算法的寻优速度．但算法 功率补偿点选取及补偿容量的确定是一个满足系 本身对初始种群依赖性强．尤其当初始种群距离 统约束条件的多维多目标寻优问题．可用线性、 最优解相差较远时．这一问题更加突出。究其原 非线性规划法等数值算法及遗传算法、粒子群算 因在于算法变异过程中采用随机性偏差来修正最 法等智能算法来解决门。文献f81采用整数编码的多 优个体．虽保证了算法逼近最优解的多向性．但 目标遗传算法分析系统中新补偿装置的最优配置 算法的逼近能力减弱。 点问题；文献『91利用连续潮流计算方法，确定无 据此．本文选用微分进化算法来确定大规模 功补偿的总容量．之后利用遗传算法求解电容器 风电场的无功补偿方案．同时针对算法对初始种 的分组容量和控制序列；文献f101以费用最低为目群的依赖性．提出采用准定向变异和变异回滚策 标建立用于求解最优无功补偿容量的机会约束模 略来改进微分进化算法．以提高算法在寻优初期 型．并利用随机模拟粒子群算法对此进行求解。 的逼近能力和收敛速度；继而通过全网节点的9一 上述文献偏重于补偿点选取或无功补偿容量的计 U分析获取整个系统的电压薄弱点．并结合补偿 算．但对两者缺乏整体考虑．也缺乏对无功补偿