【摘 要】本文提出一种采用遗传算法优化配置限流电抗器的方法，在满足限制短路电流的前提下，加装电抗器的数量和总阻抗最小，同时保证系统正常运行。通过在IEEE30节点系统的测试，，验证了该方法的实用性和可靠性。
　　【关键词】遗传算法；优化配置；限流电抗器；限制短路电流
　　随着我国经济的高速发展，电网的装机容量、负荷水平和网络规模日益扩大，短路电流的逐渐增加严重影响了输电能力及电网的建设。因此，将短路电流水平限制在合理的范围内是非常必要的。
　　常用的解决较高故障电流水平方案包括：提高开关设备和其他设备的额定电流；解环运行并引入更高电压连接（交流或直流）；引入更高阻抗的变压器以及串联电抗器并利用更复杂的策略，如顺序电网跳闸。但上述方案可能产生降低电力系统的安全性和可靠性、成本较高并增加电力损耗等问题。
　　本文所述采取在系统中串联限流电抗器的方式限制短路电流，虽然会增加网损，降低系统的稳定性，但是它价格非常便宜，易于调整，且由于不必更换设备，这些缺点所造成的影响可以在经济上得到补偿，且在巴西互联电网中已有很好的应用。
　　1 限流电抗器概述
　　加装限流电抗器的本质是通过增加系统线路阻抗，以减小变压器母线某些分支的短路电流。限流电抗器整套设备如图1所示。
　　3 优化配置限流电抗器遗传算法流程
　　3.1 生成种群
　　假设短路电流超标母线个数为m，与短路母线相连切线路上没有变压器的线路个数为n。将这些与母线响铃的线路上所加装的电抗器的电抗值设定为基因，再根据系统情况，设定一个最大串联限流电抗标幺值Xmax每个个体的大小为0到Xmax之间的任意数。每一种串联限流电抗器配置方案为一个个体，每个个体中除了包含这n个电抗值的基因，然后在第n+1位标记这个个体的成本值，这样，每个个体就含有n+1个基因。最后设定种群中的个体数N。
　　3.2 设定每个个体的适应度函数
　　按照式（2）设定每个个体的适应度函数。
　　3.3 交叉遗传和变异遗传
　　在串联限流电抗器的配置操作中，交叉遗传主要是通过换位来达到操作的效果。首先，确定杂交概率，设定为Pc。接着任意取一个0到1之间的数，如果大于Pc，则将新个体赋值为基因全部为0的个体；如果小于Pc，则任意取出两个个体即两种方法，然后由系统生成一个随机数k等于1到n-1之间的任意整数，令第一个个体第k+1位基因到第n位基因与第二个种群第k+1位基因到第n位基因进行交换，完成交叉遗传。此操作完成Nc次，形成2*Nc个新个体。异变遗传主要是通过个别基因的变异来达到操作的效果。首先，确定变异概率，设定为Pm。接着任意取一个0到1之间的数，如果大于Pm，则将新个体赋值为基因全部为0的个体；如果小于Pm，则任意取出一个个体即一个方法，然后由系统生成一个随机数k等于1到n-1之的任意整数，令取出个体的第k+1位基因发生变异，其值等于基因可能值的最大值减去基因原来的值，完成变异遗传。此操作完成Nm次，形成Nm个新个体。
　　3.4 生成新种群
　　对经过遗传后的个体，按照适应度函数排序，以第n+1位基因即成本值为依据，从上往下，按照升幂排序，取前N个个体生成的新的种群。
　　3.5 收敛判据
　　在遗传算法中，一般以前一次迭代和后一次迭代运算结果相同作为收敛判据。所以，在MATLAB中，对于基于遗传算法的串联限流电抗器配置，针对不同的系统，可以根据系统中的迭代结果来确定是否收敛。
　　4 算例分析
　　运用上述算法对IEEE30节点系统优化配置限流电抗器限制短路电流。由于5，8，10，12四条母线短路电流较大，同时母线不与发电机出口相连，所以设定这四条母线为需要抑制短路电流的的目标母线，列于表1。采用遗传算法限制这4条母线短路电流，得到串抗配置方案（列于表2），此时母线短路电流值列于表1。
　　参考文献：
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