一種頻變輸電線建模方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及頻變輸電線電磁暫態(tài)研究領域，尤其涉及一種頻變輸電線建模方法。
【背景技術】
[0002] 為了建立更精確的輸電線模型，以往采用的恒定參數(shù)傳輸線暫態(tài)等值模型雖然簡 便但不適合電力系統(tǒng)過電壓的計算。因此，考慮頻變特性是建立精確輸電線模型的前提。
[0003] 由Budner提出的線路導納權函數(shù)法在進行卷積時會丟掉大量信息而不準確。隨 后出現(xiàn)的前反行波權函數(shù)法因忽略了特性阻抗的頻變特性而存在較大誤差。Marti在該領 域所做貢獻最大，其提出的Marti模型將數(shù)字濾波理論應用于輸電線頻域模型，但該方法 在對特性導納和延時函數(shù)進行擬合時采用的波特圖法將擬合函數(shù)的零極點限制于實數(shù)域 范圍，導致有理近似式不夠精確。
[0004] 在此基礎上后來提出了矢量匹配法對特性導納和延時函數(shù)進行有理近似，使所用 擬合函數(shù)的零極點范圍擴展到復數(shù)域，使得所建模型更精確。但該方法受隨機初始極點的 影響較大，不同的初始極點可以得到不同的有理近似式從而影響所建模型的精確性。
[0005] 因此如何避免矢量匹配法受初始極點的影響，得到特性導納和延時函數(shù)的準確近 似式，提高頻變輸電線路暫態(tài)模型的精度極其重要。

【發(fā)明內容】

[0006] 本發(fā)明提供了一種頻變輸電線建模方法，本發(fā)明將矢量匹配法與遺傳算法相結合 從而提高所建頻變輸電線模型精度，詳見下文描述：
[0007] -種頻變輸電線建模方法，所述方法包括以下步驟：
[0008] 構造迭代極點的適應度函數(shù)，對矢量匹配過程中出現(xiàn)的迭代極點群體實施選擇、 交叉、變異遺傳操作；
[0009] 利用遺傳算法的全局尋優(yōu)能力搜尋出最優(yōu)極點，并將所述最優(yōu)極點應用到矢量匹 配法中，對尋優(yōu)方向進行優(yōu)化指導，獲取具有全局最優(yōu)的特性導納、延時函數(shù)的近似有理 式。
[0010] 本發(fā)明提供的技術方案的有益效果是：
[0011] 1.本發(fā)明是在Marti模型所提出的模擬濾波技術基礎上提出的，Marti模型在應 用波特圖對特性導納和等值電流源中的延時函數(shù)進行有理近似時擬合函數(shù)中的極點和余 項受實數(shù)域限制，而本發(fā)明應用的矢量匹配法可以將該范圍擴展到復數(shù)域，較Marti模型 更加精確。
[0012] 2.本發(fā)明利用遺傳算法的全局尋優(yōu)能力搜尋出最優(yōu)極點，采用最優(yōu)極點構成的有 理近似式克服了矢量匹配法容易受初始極點影響的缺點，使得對特性導納和延時函數(shù)進行 擬合所得的近似式誤差減小，從而提高了模型的精確性。
[0013]3.本發(fā)明將矢量匹配法與遺傳算法相結合，并非單純地應用遺傳算法進行緩慢尋 優(yōu)，而是根據(jù)矢量匹配法的有理式形式對種群個體進行適時地改寫，力求迭代快速收斂，極 大地提高了尋優(yōu)速度。
【附圖說明】
[0014] 圖1為本發(fā)明的用于表示輸電線路的示意圖；
[0015] 圖2為本發(fā)明的輸電線路等值電路；
[0016] 圖3為本發(fā)明的特性導納的等值網(wǎng)絡；
[0017]圖4為本發(fā)明的算例中導線排列示意圖；
[0018] 圖5為本發(fā)明的算例中特性導納幅值地中模量的擬合曲線；
[0019] 圖6為本發(fā)明的算例中特性導納相角地中模量的擬合曲線；
[0020] 圖7為本發(fā)明的算例中延時函數(shù)幅值地中模量的擬合曲線；
[0021] 圖8為本發(fā)明的算例中延時函數(shù)相角地中模量的擬合曲線。
【具體實施方式】
[0022] 為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面對本發(fā)明實施方式作進一步 地詳細描述。
[0023] 由于矢量匹配法易受隨機初始極點的影響，導致所得結果誤差較大?；诖?，通過 構造迭代極點的適應度函數(shù)，對矢量匹配過程中出現(xiàn)的迭代極點群體實施選擇、交叉、變異 等遺傳操作，利用遺傳算法的全局尋優(yōu)能力搜尋出最優(yōu)極點，并將該極點應用到矢量匹配 法中，對尋優(yōu)方向進行優(yōu)化指導，力求快速獲取具有全局最優(yōu)的特性導納、延時函數(shù)的近似 有理式。從而提高所建輸電線模型的精確性。
[0024] 101:對輸電線電報方程⑴進行求解得到方程組⑵的形式；
【主權項】
1. 一種頻變輸電線建模方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟： 構造迭代極點的適應度函數(shù)，對矢量匹配過程中出現(xiàn)的迭代極點群體實施選擇、交叉、 變異遺傳操作； 利用遺傳算法的全局尋優(yōu)能力搜尋出最優(yōu)極點，并將所述最優(yōu)極點應用到矢量匹配法 中，對尋優(yōu)方向進行優(yōu)化指導，獲取具有全局最優(yōu)的特性導納、延時函數(shù)的近似有理式。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種頻變輸電線建模方法，所述方法包括以下步驟：構造迭代極點的適應度函數(shù)，對矢量匹配過程中出現(xiàn)的迭代極點群體實施選擇、交叉、變異遺傳操作；利用遺傳算法的全局尋優(yōu)能力搜尋出最優(yōu)極點，并將所述最優(yōu)極點應用到矢量匹配法中，對尋優(yōu)方向進行優(yōu)化指導，獲取具有全局最優(yōu)的特性導納、延時函數(shù)的近似有理式。本發(fā)明將矢量匹配法與遺傳算法相結合，并非單純地應用遺傳算法進行緩慢尋優(yōu)，而是根據(jù)矢量匹配法的有理式形式對種群個體進行適時地改寫，力求迭代快速收斂，極大地提高了尋優(yōu)速度。
【IPC分類】G06F17-50, G06N3-12
【公開號】CN104615814
【申請?zhí)枴緾N201510040648
【發(fā)明人】張炳達, 趙紫昆, 王瀟
【申請人】天津大學
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2015年1月27日