[發明專利]基于混合算法的配電網多目標故障恢復方法

有效

• 申請號: 201510414056.6
• 申請日: 2015-07-14
• 公開（公告）號: CN105069517B
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 王晶;陳駿宇;馮杰
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;黃美娟

一種新型的混合故障恢復博弈，包括如下步驟：1)輸入初始參數；2)初始矩陣建立；3)搜索初始解集；4)功率校驗；5)組網修正；6)一類負荷劃分算法收斂檢驗；7)輸出一類負荷劃分結果；8)算法過渡；9)量子粒子群算法參數設置；10)量子粒子的初始化；11)目標函數計算；12)參數更新；13)位置值及最優向量更新；14)非支配解篩選；15)精英集篩選；16)淘汰運算；17)量子粒子群算法收斂性檢驗；18)結果輸出。本發明結合啟發式算法和智能優化算法的特點，提出混合故障恢復方法，解決含DG的配電網故障恢復問題。

技術領域

本發明涉及一種結合啟發式和智能優化算法的新型混合故障恢復方法，特別針對一種考慮負荷等級的含分布式電源的配電網多目標故障恢復問題。

背景技術

隨著配電網建設的加強和微電網技術的日趨成熟，配電網的故障恢復逐漸成為智能電網自愈控制的重要環節。隨著分布式電源(distributed generation，DG)大量接入配電網，傳統的單源輻射狀配電網變為多源系統，電網結構越發復雜，若無法針對故障快速地制定合理的恢復策略，實現配電網各類負荷供電恢復，分布式電源和配電網將承受巨大損失，整個配電網的安全穩定運行將受到嚴重影響。

含分布式電源配電網的故障恢復是一種大規模、非線性、多目標的組合優化問題，目前主要的求解方法主要有啟發式搜索方法和智能優化方法。啟發式搜索方法通過制定相應的啟發式搜索規則，獲得故障恢復路徑，搜索速度快。但是，以上所提出的方法均屬于先搜索、后調整的兩步式優化方法，調整的規則通常人為制定，由于人工經驗的局限性，啟發式規則的制定往往較難且不全面，易使最終的優化結果陷入局部最優，算法缺乏廣泛的適用性。且運用啟發式算法求解多目標優化問題時，往往需要通過權重因子將其轉化為單目標優化問題進行求解，使得獲得最優解的效率低下。智能優化方法主要通過粒子群算法、遺傳算法、進化算法等應用于故障恢復多目標問題求解。由于智能算法采用隨機尋優的方式，易在優化過程中產生大量違背配電網輻射狀約束、功率平衡約束的不可行解，若不進行修正，算法的效率將會降低，易陷入局部最優解。因此，僅僅通過啟發式搜索方法或智能優化方法均不能較好的處理含分布式電源的多目標故障恢復問題。

發明內容

本發明要克服現有技術的上述缺點，提出一種結合啟發式和智能優化算法的新型的混合故障恢復方法。

電力系統按照負荷對社會、經濟產生的影響，將負荷分為一類、二類和三類負荷。其中，一類負荷是指在任何故障下都必須保持供電的負荷。目前，針對考慮負荷等級的配電網故障恢復問題，采用啟發式算法和智能優化算法，均不能取得較好的效果：若采用啟發式算法求解考慮三類負荷等級的配電網故障恢復問題，啟發式規則制定十分復雜，且規則的制定較難考慮周全，目前鮮有文獻涉及；若采用智能優化算法，盡管無需制定相應的啟發式規則，但是需要對迭代過程中的不可行解進行修正，實時性不強，在求解多約束和多變量的問題時只能得到局部解；而且最終很難保證所有的一類負荷完全恢復供電。因此，本發明項目將含DG配電網的故障恢復問題分解為一類負荷劃分和系統故障恢復重構兩個子問題，提出一種啟發式算法和智能優化算法相結合的混合故障恢復方法：其中，針對一類負荷劃分子問題，采用啟發式方法進行求解，以保證最終的故障恢復策略中一類負荷能夠完全恢復供電；針對故障恢復重構子問題，采用智能優化算法進行求解，以保證加權失電負荷最小。

本發明項目采用基于啟發式算法和量子粒子群算法的混合故障恢復方法求解考慮負荷等級的含DG配電網故障恢復模型，具體的優化流程如圖1所示。本發明所述的基于混合算法的配電網多目標故障恢復方法，步驟如下所述：

1)輸入初始參數

輸入故障的發生位置、配電網的具體參數，包括微源個數N_DG,、配電網總開關個數N_b、負荷等級參數；

2)初始矩陣建立