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一种容量最优匹配快速计算方法、设备及计算机存储介质

阅读:649发布:2021-01-16

专利汇可以提供一种容量最优匹配快速计算方法、设备及计算机存储介质专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开一种基于分组容量编码方法的容量最优匹配快速计算方法,电 力 系统发生故障进行紧急控制时,计算出要 切除 的发 电机 容量后在可供切除的发电机中进行选择,为达到最佳控制效果,要求切除的发电机容量与需切容量匹配误差最小,当发电机较多时计算量非常大,为快速找到最优匹配,先将发电机分成两组或以上,在每组内首先为每台发电机分配一个带权重的加权偏移地址,对每组内发电机的每种排列组合进行地址编码,并计算每个地址编码对应的容量编码,然后通过扫描每组编码之间的相互交点,可快速计算出最优匹配容量,若将每组的地址编码映射到 坐标系 中的一个坐标轴,则搜索的对象映射成坐标平面的交点,搜索对象如 摘要 附图 所示。,下面是一种容量最优匹配快速计算方法、设备及计算机存储介质专利的具体信息内容。

1.一种容量最优匹配快速计算方法,其特征在于:
1)计算匹配容量时首先对可供选择的发电机进行分组;
2)在每个分组内部对每台发电机分配一个带权重的加权偏移地址,每组内第i台发电(i-1)
机的加权偏移地址为2 ,i取1至n,n该分组内的发电机总数;对每组内的发电机进行n
排列组合,得到2 个排列组合,并对每种所述排列组合进行地址编码;
3)对于每组内发电机的每种所述排列组合,计算该组合内发电机的容量之和,作为这个组合的容量编码,并与该组合的地址编码相对应;
n 2n (m-1)n
4)扫描每组所述地址编码的相互交点,第(x1+x2×2+x3×2 +……xm×2 )步扫描第一组的第x1个地址编码、第二组第x2个地址编码、第三组第x3个地址编码、……第m组第xm个地址编码的交点,m为分组数,所述交点代表的发电机容量为该点在各组内的容量编码之和,得到最优匹配容量,并根据所述最优匹配容量在各组内的地址编码找到需要切除的发电机。
2.如权利要求1所述的一种容量最优匹配快速计算方法,其特征在于:每组地址编码覆盖本组内发电机的所有排列组合,每个地址编码都对应一个唯一的容量编码。
3.如权利要求1所述的一种容量最优匹配快速计算方法,其特征在于:计算发电机容量编码时,采用递推编码算法,后面的编码利用前面的编码计算结果。
4.如权利要求1所述的一种容量最优匹配快速计算方法,其特征在于:计算最优匹配容量时,交点代表的发电机容量为该点在各组内的容量编码之和,该点所选择的发电机由该点在各组内地址编码直接算出。
5.一种计算机存储介质,所述计算机存储介质中存储有计算机可执行指令,所述计算机可执行指令用于执行权利要求1至4任一项所述的快速计算方法。
6.一种容量最优匹配快速计算设备,其特征在于,包括分组单元、加权编码单元、容量编码单元、扫描单元,其中,所述分组单元用于对可供选择的发电机进行分组;
所述加权编码单元用于在每个分组内部对每台发电机分配一个带权重的加权偏移地(i-1)
址,每组内第i台发电机的加权偏移地址为2 ,i取1至n,n该分组内的发电机总数;并n
对每组内的发电机进行排列组合,得到2 个排列组合,并对每种所述排列组合进行地址编码;
所述容量编码单元对于每组内发电机的每种所述排列组合,计算该组合内发电机的容量之和,作为这个组合的容量编码,并与该组合的地址编码相对应;
所 述 扫 描 单元 用 于 扫 描 每 组 所 述 地 址编 码 之 间 的 相 互 交 点,第n 2n (m-1)n
(x1+x2×2+x3×2 +……xm×2 )步扫描第一组的第x1个地址编码、第二组第x2个地址编码、第三组第x3个地址编码、……第m组第xm个地址编码的交点,m为分组数,所述交点代表的发电机容量为该点在各组内的容量编码之和,得到最优匹配容量,并根据所述最优匹配容量在各组内的地址编码找到需要切除的发电机。

说明书全文

一种容量最优匹配快速计算方法、设备及计算机存储介质

技术领域

[0001] 本发明属于电自动化控制领域,尤其涉及一种基于分组容量编码方法的容量最优匹配快速计算方法、设备及计算机存储介质。

背景技术

[0002] 随着电力系统日益扩大、大区电网互联和西电东送,大容量、远距离、超高压及特高压输电、交直流并联输电、大量新能源的集中接入以及电力市场的即将运营等特点,使电力系统的稳定问题比以往更加突出,电力系统稳定控制技术及稳定控制系统在全国各电网得到普遍应用,已成为电网日常运行不可或缺的重要组成部分。电力系统发生故障后进行紧急控制时,首先根据控制策略计算出需要切除的发电机总容量,然后在可供切除的发电机中进行选择,为达到最佳的控制效果,往往要求实际切除的发电机容量与需切总容量的匹配误差最小,当发电机数量较大时,排列组合的情况很多,计算量非常大。
[0003] 传统的搜索方法是对所有的发电机进行排列组合,然后计算每个排列组合里面的发电机总可切容量,最后判断哪个排列组合与需切的总容量最接近,以15台发电机供切除为例:第一步在15台发电机里面选择1台,并找出发电机容量与需切总容量最接近的一台机,共有15个组合;第二步在15台发电机里面选择2台,并找出发电机容量与需切总容量最接近的两台机,共有105个组合;第三步在15台发电机里面选择3台,并找出发电机容量与需切总容量最接近的三台机,共有455个组合;……最后找出哪个排列组合的容量与需切的总容量最接近,总共有32768个排列组合。在进行这么多排列组合运算时,除了要计算每个组合的总容量,还要记录每个排列组合的选择情况;实际系统可供切除的发电机台数可能远大于15台,稳控系统属于紧急控制,故障后控制措施执行的速度越快,对系统的稳定越有利;这么多排列组合要求稳定控制系统在极短的时间内进行计算,其计算的实时性难以保证。

发明内容

[0004] 本发明的目的,在于提供一种基于分组容量编码方法的容量最优匹配快速计算方法,当发电机台数较多时,该方法能够大幅缩短计算时间,达到实时控制的要求。
[0005] 为了达成上述目的,一种容量最优匹配快速计算方法,其特征在于:
[0006] 1)计算匹配容量时首先对可供选择的发电机进行分组;
[0007] 2)在每个分组内部对每台发电机分配一个带权重的加权偏移地址,每组内第i台(i-1)发电机的加权偏移地址为2 ,i取1至n,n该分组内的发电机总数;对每组内的发电机n
进行排列组合,得到2 个排列组合,并对每种所述排列组合进行地址编码;
[0008] 3)对于每组内发电机的每种所述排列组合,计算该组合内发电机的容量之和,作为这个组合的容量编码,并与该组合的地址编码相对应;
[0009] 4)扫描每组所述地址编码的相互交点,第(x1+x2×2n+x3×22n+……xm×2(m-1)n)步扫描第一组的第x1个地址编码、第二组第x2个地址编码、第三组第x3个地址编码、……第m组第xm个地址编码的交点,m为分组数,所述交点代表的发电机容量为该点在各组内的容量编码之和,得到最优匹配容量,并根据所述最优匹配容量在各组内的地址编码找到需要切除的发电机。
[0010] 上述方案中:每组地址编码覆盖本组内发电机的所有排列组合,每个地址编码都对应一个唯一的容量编码。
[0011] 上述方案中:计算发电机容量编码时,采用递推编码算法,后面的编码利用前面的编码计算结果。
[0012] 上述方案中:计算最优匹配容量时,交点代表的发电机容量为该点在各组内的容量编码之和,该点所选择的发电机由该点在各组内地址编码直接算出。
[0013] 另外,本发明还提供一种计算机存储介质,所述计算机存储介质中存储有计算机可执行指令,所述计算机可执行指令用于执行权利要求1至4任一项所述的快速计算方法。
[0014] 另外,本发明还提供一种容量最优匹配快速计算设备,其特征在于,包括分组单元、加权编码单元、容量编码单元、扫描单元,其中,所述分组单元用于对可供选择的发电机进行分组;
[0015] 所述加权编码单元用于在每个分组内部对每台发电机分配一个带权重的加权偏(i-1)移地址,每组内第i台发电机的加权偏移地址为2 ,i取1至n,n该分组内的发电机总n
数;并对每组内的发电机进行排列组合,得到2 个排列组合,并对每种所述排列组合进行地址编码;
[0016] 所述容量编码单元对于每组内发电机的每种所述排列组合,计算该组合内发电机的容量之和,作为这个组合的容量编码,并与该组合的地址编码相对应;
[0017] 所述扫描单元用于扫描每组所述地址编码之间的相互交点,第n 2n (m-1)n
(x1+x2×2+x3×2 +……xm×2 )步扫描第一组的第x1个地址编码、第二组第x2个地址编码、第三组第x3个地址编码、……第m组第xm个地址编码的交点,m为分组数,所述交点代表的发电机容量为该点在各组内的容量编码之和,得到最优匹配容量,并根据所述最优匹配容量在各组内的地址编码找到需要切除的发电机
[0018] 采用上述方案后,通过分组容量编码的搜索方法,当发电机台数较多时,能加快最优容量的搜索速度,满足稳控系统对控制策略执行的实时性要求,以12台机的对比算例为例,该方法的计算速度比传统方法快4倍以上。附图说明
[0019] 图1是本发明对编码后的发电机容量进行搜索的示意图。

具体实施方式

[0020] 以下将结合附图,对本发明的技术方案进行详细说明。
[0021] 本发明提供一种基于分组容量编码方法的容量最优匹配快速计算方法,设某一电网发生故障后,可供切除的发电机有16台,首先将这16台发电机分成2组,将第一组发电机映射到X轴,将第二组发电机映射到为Y轴,每组8台,第一组内的发电机为发电机1~发电机8,第二组内的发电机为发电机9~发电机16;分组后首先对该组内的每台发电机分(1-1)配一个加权偏移地址,第一组内发电机1的加权偏移地址为:2 =1,发电机2的加权偏(2-1) (8-1)
移地址为:2 =2,……发电机8的加权偏移地址为:2 =128;第二组内发电机9的加权偏移地址为1(发电机9为第二组内的第一台发电机),发电机10的加权偏移地址为
2,……发电机16的加权偏移地址为128;并对每组内的发电机的每种排列组合进行地址编码,在每组内部编码后的地址编码能覆盖本组内发电机的所有排列组合,对于每组内发电机的每种排列组合,计算该组合内发电机的总容之和,作为这个组合的容量编码,并与该组合的地址编码相对应,这样每个地址编码都对应一个唯一的容量编码,例如:第一组内地址编码0代表该组内部无被选择的发电机,与其对应的容量编码为0;地址编码1代表该组内选择发电机1,与其对应的容量编码为发电机1的容量;地址编码2代表该组内选择发电机2,与其对应的容量编码为发电机2的容量;地址编码3代表该组内选择发电机1与发电机2,与其对应的容量编码为发电机1的容量与发电机2的容量之和;……。为节省计算时间,计算容量编码时采用递推编码算法,后面的编码利用前面的编码计算结果,例如地址编码7对应的容量编码用地址编码3对应的容量编码与编码4对应的容量编码相加得出。编码结束后扫描每组编码之间的相互交点,第一步扫描第一组的第一个地址编码与第二组的第一个地址编码的交点,第二步扫描第一组的第一个地址编码与第二组的第二个地址编码的交点……,交点代表的发电机容量为该点在各组内的容量编码之和,计算出最优匹配的交点,并根据找到的最优匹配点在各组内的地址编码直接找到需要切除的发电机。本样例的分组数为2,空间坐标简化为平面坐标,搜索时只要搜索在平面坐标第一象限的交点即可(包括坐标原点),如图所示,假如某次故障搜索的坐标为(x1,y1),在该图中x1的地址编码为9,代表选择发电机1与发电机4,该点在X轴上代表的容量编码为发电机1与发电机
4的容量之和,y1的地址编码为7,代表选择发电机9、发电机10、发电机11,该点在Y轴上代表的容量编码为发电机9、发电机10、发电机11的容量之和。
[0022] 与传统的计算每个排列组合的容量,然后选择所有排列组合中误差最小的组合方案相比,本发明用分组容量编码方法,将可供选择的对象首先进行分组并对每个组进行地址编码与容量编码,可将每个组映射到坐标系中的一个坐标轴,然后通过扫描每组编码在空间坐标中的交点算出最优匹配,能加快最优容量的搜索速度,满足稳控系统对控制策略执行的实时性要求。
[0023] 另外,本发明还提供一种计算机存储介质,所述计算机存储介质中存储有计算机可执行指令,所述计算机可执行指令用于执行本发明所描述的快速计算方法。
[0024] 另外,本发明还提供一种容量最优匹配快速计算设备,包括分组单元、加权编码单元、容量编码单元、扫描单元,其中,所述分组单元用于对可供选择的发电机进行分组;
[0025] 所述加权编码单元用于在每个分组内部对每台发电机分配一个带权重的加权偏(i-1)移地址,每组内第i台发电机的加权偏移地址为2 ,i取1至n,n该分组内的发电机总n
数;并对每组内的发电机进行排列组合,得到2 个排列组合,并对每种所述排列组合进行地址编码;
[0026] 所述容量编码单元对于每组内发电机的每种所述排列组合,计算该组合内发电机的容量之和,作为这个组合的容量编码,并与该组合的地址编码相对应;
[0027] 所述扫描单元用于扫描每组所述地址编码之间的相互交点,第n 2n (m-1)n
(x1+x2×2+x3×2 +……xm×2 )步扫描第一组的第x1个地址编码、第二组第x2个地址编码、第三组第x3个地址编码、……第m组第xm个地址编码的交点,m为分组数,所述交点代表的发电机容量为该点在各组内的容量编码之和,得到最优匹配容量,并根据所述最优匹配容量在各组内的地址编码找到需要切除的发电机。
[0028] 以上实施例仅为说明本发明的技术思想,不能以此限定本发明的保护范围,凡是按照本发明提出的技术思想,在技术方案基础上所做的任何改动,均落入本发明保护范围之内。
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