[發明專利]一種基于改進粒子群算法的配網重構方法

有效

• 申請號: 201510450305.7
• 申請日: 2015-07-28
• 公開（公告）號: CN105117517B
• 公開（公告）日: 2018-11-09
• 發明（設計）人: 劉科研;何開元;賈東梨;胡麗娟;葉學順;刁贏龍;唐建崗;朱俊澎;宋杉;顧偉;聶穎惠
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院;國家電網公司;國網北京市電力公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G06N3/00;H02J3/00
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

1.一種基于改進粒子群算法的配網重構方法，其特征在于，所述方法包括：

(1)建立以網損最小化為目標的配電網重構模型；

(2)構建場景庫，用于存放粒子；所述場景庫中的每個粒子對應一個配電網重構模型；

(3)隨機生成粒子群，采用編碼方式對各粒子進行定位；

(4)計算各粒子的適應度，更新各粒子的位置和速度；

(5)優化場景庫；若達到結束條件則更新結束，否則返回步驟(4)；

所述步驟(1)中，以網損最小化為目標的配電網重構模型為：

約束條件為；

s.t.

V_imin≤V_i≤V_imax (4)

|I_k|≤I_kmax (5)

N_Bus＝N_line+1 (6)

其中，式(1)為優化目標，式(2)和式(3)為潮流約束；式(4)為節點電壓約束；式(5)為線路電流約束；式(6)和式(7)共同構成網絡的輻射型約束；其中，Nc為閉合支路集合，P_k,loss為支路k的有功損耗，P_k、Q_k和V_k分別為支路k首端有功、無功功率和電壓幅值；和分別為節點i處配網注入的有功功率，分布式電源注入有功功率和負荷有功功率，和分別為節點i處配網注入的無功功率、分布式電源注入無功功率和負荷無功功率；V_i、V_imin和V_imax分別為節點i處的電壓幅值，電壓幅值下限和電壓幅值上限；I_k為支路k經過的電流，I_kmax為支路k電流上限；N_bus為網絡節點數，N_line為網絡支路數；A’為網絡的鄰接矩陣，E為N_Bus階單位矩陣。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(3)中采用編碼方式對各粒子進行定位包括；閉合所有聯絡線開關，獲取與聯絡線開關數量相等的最小環，每個最小環對應編碼的一個維度；并對每個最小環內的開關進行編號；所述編號為配網重構的可行解對應的編碼在該維度上的數值；

若隨機生成的粒子群不滿足約束條件，則重新生成。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(4)中的粒子適用度為該粒子對應的網絡結構中網損的相反數；適用度越大則粒子越優。

4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(4)中更新各粒子的位置和速度包括：

v'＝w·v+c1·cor+c2·rand·(pbest-present)+c3·rand·(pbest-present)(8)

present'＝present+v' (9)

其中，v為粒子速度，w為慣性權重，cor為場景庫中適用度對于粒子各維度的皮爾森相關系數，present為當前粒子的位置，pbest為個體粒子最優值，gbest為粒子群的全局最優值；rand為介于(0,1)之間的隨機數；c1、c2和c3皆為學習因子。

5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述皮爾森相關系數表達式如下式所示：

式(10)中，G和L分別為維度為T的兩個向量；G為場景庫中由所有粒子適應度構成的函數向量，L為所有粒子位置在各個維度上的值構成的向量；

粒子更新過程中，若出現不滿足約束條件(2)-(7)的粒子，則根據式(8)和式(9)重新生成該粒子的速度和位置。

6.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(5)中優化場景庫包括，若所述各粒子的當前位置在場景庫中沒有出現，則將該粒子當前位置以及相應適應度添加至場景庫；

將各粒子的適應度與該粒子的歷史最優值作比較，若優于歷史最優值，則將其作為個體最優值；將各粒子的個體最優值與全局最優值進行比較，若優于全局最優值，則更新全局最優值，包括位置和速度。