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专利号: 2019104677150
申请人: 福建工程学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2025-12-17
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于多目标优化的TN‑C接地系统接地点数量计算方法,其特征在于:其包括以下步骤:步骤1,构建计算TN‑C接地系统接地点数量的多目标优化模型;

步骤1‑1,构建目标函数,具体公式如下:

minf(n)=[f1(n),f2(n),f3(n)]                  (1)其中,f1(n)为TN‑C接地系统总的接地成本;f2(n)为TN‑C接地系统发生单相接地故障时故障相零序电流模值的倒数;f3(n)为设备接触电压;n为TN‑C接地系统的处接地点数量,且n个接地点均匀分布;

f1(n)表示为如下公式:

f1(n)=cn                      (2)其中,c为每一套接地装置的综合投资;

f2(n)表示为如下公式:

f2(n)=1/I0                      (3)其中,I0表示TN‑C接地系统发生单相接地故障时故障相零序电流相量 的模值;

f3(n)表示为如下公式:

f3(n)=UT                      (4)其中,UT表示设备接触电压 的模值;

步骤1‑2,构建基于约束条件的多目标优化模型:基于TN‑C接地系统的等式约束和不等式约束条件构建计算TN‑C接地系统接地点数量的多目标优化模型,具体如下:其中,h(n)表示电网遵从基尔霍夫定律约束时所满足的映射关系,Usafe表示TN‑C接地系统所规定的安全电压,Iset表示TN‑C接地系统中线路上的零序保护的动作整定值;

步骤2,基于多目标优化模型计算获取最优的接地数量;

步骤2‑1,基于多目标优化模型构建无约束的加权函数,其公式如下:其中,μ1、μ2和μ3均为加权系数,α、β、λk均为惩罚系数,N为式(6)中h(n)=0所代表的方程的总数,hk(n)为h(n)向量的第k个元素;

步骤2‑2,基于公式(7)的加权函数求解最优的接地数n。

2.根据权利要求1所述的基于多目标优化的TN‑C接地系统接地点数量计算方法,其特征在于:步骤2‑1中μ1取为0.2,μ2和μ3均取为0.4;α、β、λk均取为100。

3.根据权利要求1所述的基于多目标优化的TN‑C接地系统接地点数量计算方法,其特征在于:步骤2‑2中基于公式(7)的加权函数采用粒子群优化算法求解最优的接地数n。

4.根据权利要求3所述的基于多目标优化的TN‑C接地系统接地点数量计算方法,其特征在于:粒子群优化算法迭代的基本形式为:其中, 为粒子i在第k次的迭代位置; 为粒子i在第k次的迭代速度,满足Pbest·i为粒子i自身所经历的最优解;gbest为整个粒子群所经历的最优解;w为惯性系数,从0.9到0.1按线性方式递减;c1、c2为加速常数,r1、r2为[0,1]区间上分布均匀的随机数,且迭代时x取为待求解的接地极数量n。

5.根据权利要求4所述的基于多目标优化的TN‑C接地系统接地点数量计算方法,其特征在于:c1、c2的值均取为2。