t|是變壓器分接頭檔位從時(shí)刻t到時(shí)刻t+1的 變化量，K為變壓器分接頭檔位日允許最大動(dòng)作次數(shù)。
[0072] 約束條件屯：電容器日允許最大投切次數(shù)約束
[0073] (1巧
[0074] 式中，N為一天的時(shí)段數(shù)，ICi,w?Ciitl是電容器i從時(shí)刻t到時(shí)刻t+1的投切次 數(shù)，Nw為電容器i日允許最大投切次數(shù)。
[0075] 約束條件八：變壓器分接頭相鄰兩次動(dòng)作時(shí)間間隔約束
[0076] (12)
[0077] 式中，nil為變壓器分接頭檔位相鄰兩次動(dòng)作最小時(shí)段間隔，ItW?Ttl是變壓器分 接頭檔位從時(shí)刻t到時(shí)刻t+1的變化量。
[0078] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述構(gòu)建變電站等值電路的步驟之前還包括：
[0079] 獲取變電站日負(fù)荷曲線，其中，所述變電站日負(fù)荷曲線為按5分鐘斷面獲取的288 段日負(fù)荷曲線。
[0080] 將日負(fù)荷曲線分為288段（W5分鐘為斷面），更加符合變電站負(fù)荷的實(shí)際變化情 況，獲得的變壓器分接頭和電容器組的動(dòng)作策略更加精確，能夠應(yīng)對(duì)負(fù)荷的突增或突減變 化。
[0081] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述采用改進(jìn)騙幅算法求解所述變電站動(dòng)態(tài)無功優(yōu)化數(shù)學(xué) 模型，獲得變電站分接頭和電容器組的最佳動(dòng)作策略的步驟具體包括：
[0082] 步驟一：獲取變電站W(wǎng)及變電站上級(jí)參數(shù)、主變分接頭初始檔位和電容器初始投 入組數(shù)，設(shè)置騙幅算法中種群規(guī)模、最大迭代次數(shù)、慣性因子W及騙幅的最大限制速度。
[0083] 輸入原始數(shù)據(jù)，獲取變電站及上級(jí)系統(tǒng)參數(shù)，及主變分接頭初始檔位T。和電容器 初始投入組數(shù)C。，設(shè)置騙幅算法種群規(guī)模popsize、最大迭代次數(shù)Km。,、慣性因子《、最大限 制速度Vm。、。
[0084] 步驟二：隨機(jī)賦予騙幅算法中每只騙幅的初始位置和初始速度。
[0085] 在滿足控制變量變化范圍的約束條件下，隨機(jī)賦予種群中每只騙幅的初始位置Xi 和初始速度Vi。
[0086] 步驟=:對(duì)不滿足變電站動(dòng)態(tài)無功優(yōu)化數(shù)學(xué)模型第一約束條件的騙幅進(jìn)行第一 策略改進(jìn)，W使所有騙幅均滿足變電站動(dòng)態(tài)無功優(yōu)化數(shù)學(xué)模型第一約束條件，其中，所述變 電站動(dòng)態(tài)無功優(yōu)化數(shù)學(xué)模型第一約束條件包括變電站分接頭相鄰兩次動(dòng)作時(shí)間間隔約束、 變電站分接頭日允許最大動(dòng)作次數(shù)約束W及電容器日允許最大投切次數(shù)約束。具體來說， 步驟立具體包括：
[0087] 對(duì)不滿足變電站動(dòng)態(tài)無功優(yōu)化數(shù)學(xué)模型第一約束條件的騙幅進(jìn)行第一策略改進(jìn)， W使所有騙幅均滿足變電站動(dòng)態(tài)無功優(yōu)化數(shù)學(xué)模型第一約束條件，其中，所述變電站動(dòng)態(tài) 無功優(yōu)化數(shù)學(xué)模型第一約束條件包括變電站分接頭相鄰兩次動(dòng)作時(shí)間間隔約束、變電站分 接頭日允許最大動(dòng)作次數(shù)約束W及電容器日允許最大投切次數(shù)約束。
[0088] a)對(duì)種群所有不滿足約束條件式（12)的騙幅，按照"分接頭相鄰兩次動(dòng)作時(shí)間間 隔約束的改進(jìn)策略"進(jìn)行改進(jìn)，具體改進(jìn)策略如下：
[0089] 設(shè)t。1和t。是全天N個(gè)時(shí)段中任意2個(gè)檔位差越限的連續(xù)時(shí)段，k 1為化TC相鄰 時(shí)段最大動(dòng)作次數(shù)，當(dāng)相鄰時(shí)段的分接頭檔位差超過ki時(shí)，即：
[0090] |Tn-Tni|〉ki(13)
[0091] 式中，T。、T。1分別是第n時(shí)段和第n-1時(shí)段的原始分接頭檔位，k 1為化TC相鄰時(shí) 段最大動(dòng)作次數(shù)。
[0092] 此時(shí)，保持T。1不變，則第n時(shí)段的有效檔位調(diào)整范圍是：
[OOW]ATn= [Tni-ki，Tni+ki] (14)
[0094] 式中，AT。為第n時(shí)段的有效檔位調(diào)整范圍，T。I是第n-1時(shí)段的原始分接頭檔位， ki為化TC相鄰時(shí)段最大動(dòng)作次數(shù)。
[0095] 為了保證第n時(shí)段的分接頭檔位調(diào)整后能夠盡量接近原始檔位T。，選擇A T。中最 接近T。的檔位作為第n時(shí)段的有效新檔位，即：
[0096] (15)
[0097] 式中，T。'為調(diào)整后分接頭第n時(shí)段的有效新檔位值，T。、!； 1分別是第n時(shí)段和第 n-1時(shí)段的原始分接頭檔位，ki為OLTC相鄰時(shí)段最大動(dòng)作次數(shù)。從第一個(gè)時(shí)段往后，按照 上述策略逐時(shí)段檢驗(yàn)相鄰時(shí)段的檔位差是否越限，若沒有越限，則繼續(xù)檢驗(yàn)下一時(shí)段，若發(fā) 生越限，則保持第n-1時(shí)段的檔位不變，調(diào)整第n時(shí)段的檔位至T。'，然后繼續(xù)檢驗(yàn)下一時(shí) 段，直至所有相鄰時(shí)段均滿足動(dòng)作時(shí)間間隔約束條件為止。
[0098] b)對(duì)不滿足約束條件式（10)和（11)的騙幅，按照"控制設(shè)備日允許最大動(dòng)作次 數(shù)約束的改進(jìn)策略"進(jìn)行改進(jìn)，具體改進(jìn)策略如下：
[0099] 對(duì)主變分接頭及電容器組的日動(dòng)作次數(shù)約束中，除變量所代表意義不同W外，形 式上完全相同。采用"削峰填谷"策略解決控制設(shè)備每日動(dòng)作次數(shù)限制的問題。所謂"削峰 填谷"，就是減小峰時(shí)段或增大谷時(shí)段的檔位值。在檔位有效調(diào)整范圍內(nèi)，峰值每減少1檔 或谷值每增加1檔，分接頭的日總動(dòng)作次數(shù)都減少2。因此，可W根據(jù)隨機(jī)個(gè)體的化TC分接 頭檔位日動(dòng)作次數(shù)越限量和所有峰谷時(shí)段檔位的有效調(diào)整范圍，來確定具體時(shí)段的檔位調(diào) 整量，從而有效解決日動(dòng)作次數(shù)越限問題。
[0100] 步驟四：采用牛頓-拉夫遜迭代法進(jìn)行潮流計(jì)算，根據(jù)潮流計(jì)算結(jié)果評(píng)估第一策 略改進(jìn)后騙幅算法種群中每只騙幅的適應(yīng)值，尋找每只騙幅的個(gè)體最優(yōu)，W及種群的個(gè)體 最優(yōu)。 陽(yáng)101] 應(yīng)用牛頓-拉夫遜迭代法進(jìn)行潮流計(jì)算，根據(jù)潮流計(jì)算結(jié)果評(píng)估種群中每只騙幅 的適應(yīng)值fOQ，尋找每只騙幅的個(gè)體最優(yōu)化est，W及種群的個(gè)體最優(yōu)Gbest。適應(yīng)值f狂1) 的計(jì)算公式為：
陽(yáng) 102] (16) 陽(yáng) 103] f狂 1) = 1/Fi(17)
[0104] 式中，f狂1)為適應(yīng)值，F(xiàn)i為適應(yīng)值的倒數(shù)，Ji為目標(biāo)函數(shù)，如式（1)，U2,為變電站 低壓母線時(shí)刻t的電壓，U2,tmax、u2itm"分別是變電站低壓母線時(shí)刻t的電壓上、下限，CGS巧， 為變電站高壓側(cè)時(shí)刻t的功率因數(shù)，COS化I胃、COS約/h分別是變電站高壓側(cè)時(shí)刻t的功 率因數(shù)上、下限，@1、0 2為懲罰因子。
[01化]步驟五：更新騙幅算法中迭代次數(shù)、慣性因子W及每只騙幅的頻率與速度。 陽(yáng)106] 騙幅算法迭代開始，更新迭代次數(shù)k及慣性因子CO。更新每只騙幅的頻率Fi和速 度Vi。
[0107] Fi=Fmm+(Fmax-FmJe (峨 陽(yáng) 108] O= 0. 9-0. 5 ?k/Kmax (19) 陽(yáng) 109] 皆(公-琴巧 口Oj
[0110] 式中，F(xiàn)i為頻率，0為[0,U之間均勻分布的隨機(jī)數(shù)，F(xiàn)和Fmgx分別被定義為最 小和最大頻率，《為慣性因子，k為迭代次數(shù)，Km。、為最大迭代次數(shù)，Vik"為第k+1代騙幅i 的速度，《"^為迭代k次后的全局最優(yōu)騙幅。 陽(yáng)111] 步驟六：
[0112] 對(duì)不滿足變電站動(dòng)態(tài)無功優(yōu)化數(shù)學(xué)模型第二約束條件的騙幅進(jìn)行第二策略改進(jìn)， W使所有騙幅均滿足變電站動(dòng)態(tài)無功優(yōu)化數(shù)學(xué)模型第二約束條件，其中，所述變電站動(dòng)態(tài) 無功優(yōu)化數(shù)學(xué)模型第二約束條件包括變電站高壓側(cè)功率因數(shù)安全約束與變電站低壓側(cè)母 線電壓安全約束。
[0113] C)對(duì)不滿足約束條件式（7)的騙幅，按照"變電站高壓側(cè)功率因數(shù)安全約束的改 進(jìn)策略"進(jìn)行改進(jìn)，具體改進(jìn)策略如下：
[0114] 當(dāng)變電站高壓側(cè)功率因數(shù)低于安全約束范圍時(shí)，此時(shí)若切除電容器，則會(huì)進(jìn)一步 減小高壓側(cè)功率因數(shù)，更加偏離功率因數(shù)安全約束范圍，因此，此時(shí)需要適當(dāng)投入電容器 組。同樣，當(dāng)變電站高壓側(cè)功率因數(shù)高于安全約束范圍時(shí)，需要適當(dāng)切除電容器組。根據(jù)式 (20)在每一代騙幅算法更新速度Vi后，尋找變電站高壓側(cè)功率因數(shù)不滿足安全約束條件的 個(gè)體，然后針對(duì)運(yùn)些個(gè)體有目的地更改其速度Vi,W使迭代后的下一代個(gè)體能夠朝著滿足 高壓側(cè)功率因數(shù)安全約束條件的方向前進(jìn)。
[0115] d)對(duì)不滿足約束條件式化）的騙幅，按照"變電站低壓側(cè)母線電壓安全約束的改 進(jìn)策略"進(jìn)行改進(jìn)，具體改進(jìn)策略如下：
[0116] 當(dāng)變電站低壓側(cè)母線電壓低于安全約束范圍時(shí)，此時(shí)若對(duì)主變分接頭升檔或切 除電容器組，都會(huì)進(jìn)一步減小變電站低壓側(cè)母線電壓，更加偏離電壓安全約束范圍，因此， 此時(shí)需要適當(dāng)對(duì)主變分接頭進(jìn)行降檔或適當(dāng)投入電容器組。同樣，當(dāng)變電站低壓側(cè)母線電 壓高于安全約束范圍時(shí)，需要適當(dāng)對(duì)主變分接頭進(jìn)行升檔或適當(dāng)切除電容器組。根據(jù)式 (20)在每一代騙幅算法更新速度Vi后，尋找變電站低壓側(cè)母線電壓不滿足安全約束條件的 個(gè)體，然后針對(duì)運(yùn)些個(gè)體有目的地更改其速度Vi, W使迭代后的下一代個(gè)體能夠朝著滿足 低壓側(cè)電壓安全約束條件的方向前進(jìn)。
[0117] 步驟屯：更新所述騙幅算法中騙幅的速度，并滿足騙幅的最大速度限制，更新騙幅 的位置。 陽(yáng)1 1引若Vi〉Vmax，則取Vl= V max，若Vi<-Vmax，則取Vl= -V max。Vl為騙幅i的速度，V max為 最大限制速度。更新騙幅的位置Xi
[0119] X (21)
[0120] 式中，Xik"為第k+1代騙幅i的位置，X ik為第k代騙幅i的位置，V ik"為第k+l代 騙幅i的速度。若位置超出控制變量的變化范圍，則限制于變化范圍的邊界。 陽(yáng)121] 步驟八：對(duì)更新速度和更新位置之后的不滿足變電站動(dòng)態(tài)無功優(yōu)化數(shù)學(xué)模型第一 約束條件的騙幅進(jìn)行所述第一策略改進(jìn)，W使更新速度和更新位置之后的所有騙幅均滿足 變電站動(dòng)態(tài)無功優(yōu)化數(shù)學(xué)模型第一約束條件。
[0122] 由于之前已更新騙幅算法的速度和位置，在騙幅算法中可能存在部分騙幅不滿足 變電站動(dòng)態(tài)無功優(yōu)化數(shù)學(xué)模型第一約束條件，對(duì)此，對(duì)更新速度和更新位置之后的不滿足 變電站動(dòng)態(tài)無功優(yōu)化數(shù)學(xué)模型第一約束條件的騙幅進(jìn)行所述第一策略改進(jìn)，W使更新速度 和更新位置之后的所有騙幅均滿足變電站動(dòng)態(tài)無功優(yōu)化數(shù)學(xué)模型第一約束條件。
[0123] 步驟九：采用牛頓-拉夫遜迭代法進(jìn)行潮流計(jì)算，根據(jù)潮流計(jì)算結(jié)果評(píng)估再次經(jīng) 過第一策略改進(jìn)后騙幅算法種群中每只騙幅的適應(yīng)值，尋找每只騙幅的個(gè)體最優(yōu)，W及種 群的個(gè)體最優(yōu)。
[0124] 步驟十：判斷迭代次數(shù)是否達(dá)到所述最大迭代次數(shù)，當(dāng)達(dá)到時(shí)，輸出最后一次策略 改進(jìn)后騙幅算法種群的個(gè)體最優(yōu)，獲得變電站分接頭和電容器組的最佳動(dòng)作策略，當(dāng)未達(dá) 到時(shí)，返回步驟五再次進(jìn)行迭代計(jì)算。
[01巧]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述采用牛頓-拉夫遜迭代法進(jìn)行潮流計(jì)算，根據(jù)潮流計(jì) 算結(jié)果評(píng)估再次經(jīng)過第一策略改進(jìn)后騙幅算法種群中每只騙幅的適應(yīng)值，尋找每只騙幅的 個(gè)體最優(yōu)，W及種群的個(gè)體最優(yōu)之前還包括：
[01%] 更新騙幅算法中騙幅響度Ai與騙幅脈沖發(fā)射率r1，具體公式為： 陽(yáng) 127] Ai^= CiAik 陽(yáng) 12引 Tjk"=ri°[l-exp(-丫 k)] 陽(yáng)129] 式中，A^k"為第k+1代騙幅i的響度，A為第k代騙幅i的響度，r1…為第k+i代 騙幅i的脈沖發(fā)射率，為騙幅i的初始脈沖發(fā)射率，a和丫為常數(shù)，其中，〇<a<1、丫〉〇， 初始值Vg [0，1];
[0130] 當(dāng)存在隨機(jī)數(shù)大于脈沖發(fā)射率時(shí)，按照公式X X Widk+ e ? <Aik>進(jìn)行隨機(jī) 漫步，式中，Xi, 為第k代騙幅i的更新位置，XWidk為第k代騙幅i的舊位置，<A ik>為全 部騙幅的平均響度，e為[-1,+1]范圍內(nèi)均勻分布的隨機(jī)數(shù)。 陽(yáng)131] 如圖4所示，一種基于改進(jìn)騙幅算法的變電站動(dòng)態(tài)無功優(yōu)化系統(tǒng)，包括： 陽(yáng)132] 模型構(gòu)建模塊100,用于構(gòu)建變電站動(dòng)態(tài)無功優(yōu)化數(shù)學(xué)模型； 陽(yáng)133] 求解模塊200,用于采用改進(jìn)騙幅算法求解所述變電站動(dòng)態(tài)無功優(yōu)化數(shù)學(xué)模型，獲 得變電站分接頭和電容器組的最佳動(dòng)作策略，其中，所述改進(jìn)騙幅算法為針對(duì)變電站安全 性約束和變電站控制設(shè)備動(dòng)作約束的啟發(fā)式策略進(jìn)行改進(jìn)的騙幅算法。
[0134] 本發(fā)明基于改進(jìn)騙幅算法的變電站動(dòng)態(tài)無功優(yōu)化系統(tǒng)，模型構(gòu)建模塊100構(gòu)建變 電站動(dòng)態(tài)無功優(yōu)化數(shù)學(xué)模型，求解模塊200采用改進(jìn)騙幅算法求解變電站動(dòng)態(tài)無功優(yōu)化數(shù) 學(xué)模型，獲得變電站分接頭和電容器組的最佳動(dòng)作策略。整個(gè)過程中，將騙幅算法應(yīng)用到動(dòng) 態(tài)無功優(yōu)化領(lǐng)域，并采用針對(duì)安全性約束和控制設(shè)備動(dòng)作約束的啟發(fā)式策略對(duì)騙幅算法進(jìn) 行改進(jìn)，有效避免了算法陷入局部最優(yōu)的情況，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)變電站電壓無功的最優(yōu)控制，確 保變電站正