(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202110729226.5 (22)申请日 2021.06.29 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 113408093 A (43)申请公布日 2021.09.17 (73)专利权人 西南交通大 学 地址 610031 四川省成 都市金牛区二环路 北一段111号 (72)发明人 林圣　赵丽平　史云涛　 (74)专利代理 机构 成都信博专利代理有限责任 公司 5120 0 代理人 舒启龙 (51)Int.Cl. G06F 30/18(2020.01) G06F 30/27(2020.01)G06Q 10/04(2012.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) G06N 3/12(2006.01) G06F 111/08(2020.01) G06F 113/04(2020.01) (56)对比文件 CN 111338233 A,2020.0 6.26 CN 102420 559 A,2012.04.18 CN 109992917 A,2019.07.09 JP 2007083800 A,2007.04.05 审查员 张超 (54)发明名称 一种基于遗传算法的电容隔直装置配置优 化方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于遗传算法的电容隔 直装置配置优化方法， 具体为： 基于遗传算法寻 优过程及改进， 以直流偏磁抑制效果满足情况下 治理成本最少为目标建立目标函数， 将电容隔直 装置安装问题 等效为离散函数优化问题， 通过运 算得出电容隔直装置优化配置方案。 本发明考虑 了地铁杂散电流在城市片区电网的传播路径并 规定了可能出现的概率事件， 实现了针对地铁杂 散电流引起变压器直流偏磁的优化抑制， 节省了 企业的治理成本 。 权利要求书2页 说明书4页 附图1页 CN 113408093 B 2022.04.29 CN 113408093 B 1.一种基于 遗传算法的电容隔直装置配置优化方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤A： 定义变压器中性点直流的评价函数， 反映各接地变压器受地铁杂散电流入侵程 度， 参与隔直装置的优化配置计算， 评价 函数计算公式为： n＝fT(T≥180) 式中， Idc为中性点直流电流评价值； im为中性点直流电流数据采样点的电流值； n采样 点个数； f为采样频率； T为采样时间； 步骤B： 根据变电站数量， 对各变电站依次进行编号， 并对隔直装置安装方案进行二进 制编码； 随机生成49个初始配置方案， 并在初始生成矩阵中加入全部安装电容隔直装置的 方案， 最终形成5 0个初始配置方案； 步骤C： 建立目标函数， 将 目标函数量化为直流电流治理效果与隔直数量叠加形式， 其 中治理效果以指数函数表示， 隔直数量定义为一次函数， 该目标函数表示直流偏磁治理效 果满足情况 下， 隔直装置安装数量 最少； 步骤D： 选取列车运行高峰时期一个发车间隔周期的接地变压器中性点直流电流实测 值， 根据评价函数进行中性点直流评价值初始值的计算， 并将中性点直流评价值初始值代 入目标函数中进行迭代计算； 步骤E： 迭代计算过程中定义电容隔直装置投入后地铁杂散电流的分布概 率； 步骤E1： 定义隔直装置投入时地铁杂散电流流出城市电网的概率； 设定隔直装置投入 后， 地铁杂散电流流出电力系统的比例为50％ ‑70％， 剩余30％‑50％的直流通过未添加电 容隔直装置的接地变压器中性 点继续进入到电力系统中； 步骤E2： 定义城市片区电网中地铁杂散电流传播路径及其分配比例； 隔直装置投入后 进入到城市电网的30％ ‑50％的直流， 设置其在输电线路中流通的比例为60％ ‑80％， 迭代 过程中在此 范围随机取值， 剩余20％ ‑40％比例的杂散电流 通过架空地线及大地 流通； 步骤E3： 隔直装置投入时， 通过输电线路或避雷线传播的杂散电流按比例6:4分别对 500kV和220kV变压器中性点进行分配， 并进行中性点直流的叠加计算； 大地等效通路与其 上方架空地线二者中流通的杂散电流平均分配到每个接地变压器中性点， 并进行中性点直 流的叠加计算； 步骤F： 根据遗传算法在规定的分布概 率下进行隔直装置安装方案的寻优； 步骤F1： 根据初始隔直方案进行 各方案对应目标函数值的计算； 步骤F2： 根据隔直方案所对应的目标函数值进行选择、 交叉、 变异操作； 目标函数值逐 渐趋于最小； 步骤F3： 当隔直装置安装方案在该分配比例范围内， 目标函数值达到最小时， 停止迭代 计算过程， 输出最优方案； 步骤G： 检验各接地变压器中性点直流评价指标是否满足要求； 若未添加隔直装置的 500kV变压器中性点直流电流在8A内， 未添加隔直装置的220kV变压器中性点直流电流在5A 内， 则优化方案满足治理要求。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 113408093 B 22.根据权利要求1所述的一种基于遗传算法的电容隔直装置配置优化方法， 其特征在 于， 所述步骤C的目标函数为： 式中， t为城市片区电网中接地变压器编号； s为城市片区电网接地变压器个数； Idct为 编号为t的接地变压器中性点直流电流评价值； Idct0为编号为t的接地变压器中性点直流电 流限定值； P为电容隔直装置的安装数量。 3.根据权利要求1所述的一种基于遗传算法的电容隔直装置配置优化方法， 其特征在 于， 所述步骤 F2中， 选择方式采用轮盘赌选择的方式， 交叉率设置为0.8， 变异方式采用基本 位变异的方式。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 113408093 B 3