内蒙古电力(集团)有限责任公司内蒙古超高压供电分公司 杨润平,丁文红,苏润梅,等:基于鲸鱼优化算法的架空导线温度计算方法

学术   科技   2024-09-11 17:10   北京  

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引文信息


杨润平,丁文红,苏润梅,等.基于鲸鱼优化算法的架空导线温度计算方法[J].电力信息与通信技术,202422(5)77-83

YANG Runping,DING Wenhong,SU Runmei,et al.A temperature calculation method for overhead conductor based on WOA optimization algorithm[J].Electric Power Information and Communication Technology,2024,22(5):77-83(in Chinese)


01

研究背景


架空导线运行温度是电网系统的重要监测参数之一,其监测的准确性对输电线路安全运行具有重要意义。架空导线温度会随着用电负荷、环境温度和潮流转移等因素的变化而改变,当其超过最大允许温度时,可能会造成一系列安全隐患,严重影响输电线路的运行安全和当地居民的生命财产安全。因此,本文提出一种基于鲸鱼优化算法(whale optimization algorithm,WOA)的架空导线温度计算方法。


02

主要创新点



1)基于鲸鱼算法计算架空导线温度值的主要思想是将温度值作为WOA算法中的鲸鱼位置,通过迭代计算寻找最优鲸鱼位置,作为最终温度计算结果。流程如图1所示
图1  基于鲸鱼算法计算架空导线温度值流程
2)为验证所提方法的有效性,使用IEEE标准法中所提供的算例进行分析。使用本文方法计算导线温度值的结果和运行时间如表1所示,算法优化迭代曲线如图2所示。
表1  基于WOA算法的导线温度计算结果
图2  WOA算法优化迭代曲线
3)本文设计3组实验进行WOA、PSO和GWO算法性能的对比分析。从图3和表2可以发现,WOA算法的计算结果与理论值曲线最为接近,计算准确度最高,同时运行时间最短。

图3  算法对比结果
表2  3种优化算法计算结果统计

03
解决的问题和意义

本文提出一种基于WOA算法的架空导线温度计算方法,能够有效解决传统架空导线温度计算方法中所存在的解析表达式求解和求导困难等问题。通过将架空导线温度值作为WOA算法中的鲸鱼位置,将额定载流量值和导线温度对应的载流量值之差作为适应度函数输出,迭代计算求解最优结果。与PSO和GWO算法相比,WOA的平均误差以及误差和更低,运行时间最短,综合性能最优。




作者介绍

杨润平
杨润平(1978),男,高级工程师,通信作者,从事电力通信研究工作,CGYDTCXXZ@163.com。
丁文红(1966),男,高级工程师,从事电力通信研究工作。
苏润梅(1993),女,工程师,从事电力通信研究工作。


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