[發明專利]采用改進迭代算法實現配電變壓器優化選址的方法

有效

• 申請號: 201110413637.X
• 申請日: 2011-12-13
• 公開（公告）號: CN102521509A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 全成文;唐超;李俊軒;熊閩;周玲;劉震;鄭常清;王靜娜
• 申請（專利權）人: 重慶市電力公司萬州供電局
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 王海權

技術領域

本發明涉及電力建設領域，特別涉及一種采基于實際地形地貌的線路修正參數的，采用改進迭代算法實現配電變壓器優化選址的方法。

背景技術

有關配電變壓器優化規劃方法主要有自適應粒子群法、神經網絡法、遺傳算法、層次分析法、模糊識別算法、微分進化法、模擬退火法、禁忌搜索算法、Voronoi圖法等。但是這些方法求解過程比較復雜，如“離散粒子群優化算法在變電站選址中的應用”（作者：徐珍霞,顧潔.電力電氣,2005,25(4):35-115）、“基于粒子群文化算法的變電站規劃研究”(?曾濤.?天津:天津大學,2006)這兩篇文章中利用自適應粒子群算法對變電站的進行優化選址，該方法雖然效率高、收斂快，但是精確度比較低，而且易于發散，針對這個問題雖然有人將自適應粒子群與其他算法相結合，提高優化算法的精確度，但是結合后的算法比較繁瑣，速度比較慢；

在“改進的混合模擬退火-遺傳算法應用于電網規劃”（作者：陳章潮,顧潔,孫純軍.電力系統自動化,1999,25(10):28-40）這篇文獻中在求解過程中利用了模擬退火算法，該算法在初期時候搜索全局最優解能力比較強，但是其速度比較慢，所需時間比較長，在求解過程中也有可能將最優解丟失；

在“基于禁忌搜索算法的變電站電壓無功優化控制[J]”（作者：任曉莉,程紅麗等.繼電器,2008,36(8):31-39）這篇文獻中，作者利用了禁忌搜索算法，該算法的局部搜索能力比較強，但是全局搜索能力就大大降低；

在“變電站選址定容新模型及其遺傳算法優化”（作者：李鑫濱,朱慶軍.電力系統及其自動化學報,2008,21(3):32-35.）和“基于混合遺傳算法的變電站選址定容”（作者：王成山,劉濤等.電力系統自動化,2006,30(6):30-34）這兩篇文獻中提到的遺傳算法，是適用于解決具有多目的性、非線性和整數性的配電規劃問題，并不能滿足其他很多問題的需要；

另外，由于Voronoi圖的建立并不依賴于空間的幾何坐標，對解決空間剖分問題有一定的優勢，已經被廣泛應用于與幾何信息相關的許多領域。在文獻“變電站定位及供電區域劃分的計算幾何方法”（作者：楊麗徒,王金鳳,段嘉平.?[J].鄭州大學學報,2003,24(4):16-45.）中，楊麗徒等首先提出應用計算幾何算法中的Voronoi圖和Delaunay三角網解決新增變壓器的定位和各變壓器最佳供電區域劃分的問題，但是，由于這種方法是在新增變壓器數量和容量一定，并且假定負荷分布均勻的情況下解決問題的，因此只是解決了變壓器優化規劃的一個子問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是提供采用改進迭代算法實現配電變壓器優化選址的方法。其方法求解過程簡單，應用方便。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

該種采用迭代算法實現配電變壓器優化選址的方法，包括以下步驟：

步驟1：首先結合配電變壓器及其供電網的數學模型，求解規劃區的最優配電變壓器個數、配電變壓器供電半徑以及配電變壓器的經濟容量；配電變壓器個數的確定是配網規劃設計中的一個具有普遍意義的技術經濟問題，是后期配變優化規劃的前提，在本領域中，這一步驟是屬于公知的一種計算方法；

步驟2：以得到的配電變壓器最優供電半徑以及個數為依據對配電變壓器進行優化選址，優化算法的目標函數為：????????????????????????????????????????????????，根據各負荷點相對位置建立幾何坐標系，獲得各負荷點的坐標位置；

其中：為饋線網損因數，為個負荷點的功率；為標志量；為基于實際地形地貌的第j個負荷點的線路修正系數，為第j個負荷點到第i個配電變壓器的直線距離；

優化計算包括：

步驟A：配電變壓器安裝位置的初始多源連續選址優化，包括以下步驟：

步驟A1）首先結合配電變壓器及其供電網的數學模型計算配電變壓器最優經濟個數m及經濟容量，根據配電變壓器的個數以及經濟容量將規劃區負荷劃分為m個片區；

步驟A2）通過計算機計算m個供電片區進行單源連續選址（），計算m個配電變壓器的初始位置，i=1,2，….，m；其中：為標志量；為第i個配電變壓器在幾何坐標系中的坐標；

步驟A3）計算每個負荷點到各個配電變壓器的距離，取最短距離，將m個片區進行重新劃分，直到負荷點的歸屬沒有變化的時候計算結束，轉入步驟B；

步驟B：對已確定初始位置的配電變壓器進行單源連續選址優化：包括以下步驟：