基于博弈演化算法的PMU最優(yōu)配置方法

毛 義，呂飛鵬

（四川大學 電氣信息學院，四川 成都 610065）

0 引言

基于GPS或北斗和離散傅里葉變換DFT（Discrete Fourier Transform）原理的同步相量測量單元PMU（Phasor Measurement Unit）在廣域測量系統(tǒng)WAMS（Wide Area Measurement System）中扮演著核心角色［1-4］。隨著對電力系統(tǒng)狀態(tài)評估和安全評估要求的不斷提高，基于數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制（SCADA）系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和處理亟待技術上的提升［5-6］。電力系統(tǒng)中所有PMU與一個GPS或北斗時鐘以微秒級誤差實現(xiàn)同步，可以直接測量節(jié)點電壓相量幅值和相角，并通過高速通信信道把數(shù)據(jù)傳輸?shù)秸{度中心［7］。國網(wǎng)公司正在加快WAMS的建設，目前500 kV及以上變電站、220 kV主要變電站、100 MW以上機組和新能源并網(wǎng)匯集站幾乎均安裝了PMU。

由于PMU的高成本，眾多學者都在尋求PMU最優(yōu)配置OPP（Optimal PMU Placement）方法。在解決OPP問題上，已有優(yōu)化算法主要包括確定性分析法［8-10］和啟發(fā)搜索法［11-13］兩大類。文獻［8］使用二進制粒子群算法優(yōu)化配置PMU，將PMU數(shù)量與不可觀節(jié)點作為適應度參數(shù)，使其滿足種群的最大適應度。文獻［9-10］使用數(shù)字規(guī)劃算法建立不等式約束方程求解結果。確定性分析法通過建立不等式約束求解問題，結果單一、效率低、計算量大，不適合解決大型網(wǎng)絡優(yōu)化問題。文獻［11］提出使用遺傳算法解決OPP問題，并分析了系統(tǒng)發(fā)生故障的情況。文獻［12］研究了基于禁忌算法配置PMU，并考慮了最大冗余度問題。文獻［13］使用模擬退火混合遺傳算法解決PMU優(yōu)化配置問題。啟發(fā)搜索法使用某種規(guī)律隨機搜索最優(yōu)解，搜索方向不確定，全局最優(yōu)解難以得到保證，易早熟或收斂于局部最優(yōu)解。

博弈論作為一個先進的優(yōu)化工具［5］，越來越受到學術界的重視。……