電工電氣雜志社

基于鯨魚優化算法定向過流繼電器優化協調策略

來源：電工電氣發布時間：2025-04-03 09:03 瀏覽次數：69

基于鯨魚優化算法定向過流繼電器優化協調策略

梁辰¹，戴申華¹，王登科²

(1 中煤（南京）電力科技有限公司，江蘇南京 210010；

2 平頂山姚孟發電有限責任公司，河南平頂山 467000)

摘要：定向過流繼電器(DOCRs)的最佳協調在多回路電力系統的保護中至關重要。提出了一種鯨魚優化算法(WOA)，并將 WOA 應用于多回路電力系統中，以實現 DOCRs 的最優協調。DOCRs 協調問題基本上是一個高度約束的優化問題，通過 WOA 求解有約束和無約束優化問題，定義新的目標函數，并使用整定時間系數和抽頭整定值上的邊界作為變量的限制，將中繼協調問題轉換為無約束優化問題進行求解。在三、六、九總線的 3 個測試系統中采用 WOA 進行了仿真。結果表明，WOA 的收斂速度較快，能夠在較少的迭代次數內獲得最優解，實現了繼電協調的運行時間最小化，是一種有效可靠的 DOCRs 協調工具。

關鍵詞： 定向過流繼電器；多回路系統；鯨魚優化算法；繼電協調

中圖分類號：TM58 文獻標識碼：B 文章編號：1007-3175(2025)03-0046-07

Optimized Coordination Strategy of Directional Over Current Relays

Based on Whale Optimization Algorithm

LIANG Chen¹, DAI Shen-hua¹, WANG Deng-ke²

（1 Zhongmei (Nanjing) Power Technology Co., Ltd, Nanjing 210010, China;

2 Pingdingshan Yaomeng Power Generation Co., Ltd, Pingdingshan 467000, China）

Abstract: Optimal coordination of directional over current relays (DOCRs) is crucial in the protection of multi-loop power systems. A whale optimization algorithm (WOA) is proposed and applied to multi-loop power systems to achieve optimal coordination of DOCRs.The coordination problem of DOCRs is inherently a highly constrained optimization problem. This study addresses both constrained and unconstrained optimization via the WOA by defining a novel objective function and transforming relay coordination into an unconstrained optimization problem, using boundaries of time dial setting (TDS) and plug setting (PS) as variable constraints. Simulations were carried out using WOA in three test systems of 3, 6 and 9 buses. The results show that WOA converges faster, can obtain the optimal solution in fewer iterations, achieves the minimization of the runtime of relay coordination, and is an effective and reliable coordination tool for directional overcurrent relays.

Key words: directional over current relays; multi-loop system; whale optimization algorithm; relay coordination

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