[發(fā)明專利]一種基于煙花算法的配電網(wǎng)重構(gòu)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610046500.8
• 申請(qǐng)日: 2016-01-22
• 公開（公告）號(hào): CN105740970B
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬釗;袁海文;左偉杰;周莉梅;呂建勛;孫凌杰;劉偉;盛萬(wàn)興;蘇劍;尚宇煒;吳國(guó)梁;許洪華;嵇文路;黃仁樂(lè);王國(guó)純;吳天奇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)電力科學(xué)研究院;國(guó)家電網(wǎng)公司;國(guó)網(wǎng)安徽省電力公司
• 主分類號(hào): G06Q10/04
• 分類號(hào): G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 北京安博達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國(guó)文

本發(fā)明涉及一種基于煙花算法的配電網(wǎng)重構(gòu)方法，包括：分別以網(wǎng)絡(luò)損耗、負(fù)荷平衡以及電壓降幅為依據(jù)，定義目標(biāo)函數(shù)；確定配電網(wǎng)安全運(yùn)行的綜合目標(biāo)函數(shù)；為綜合目標(biāo)函數(shù)添加約束條件；采用煙花爆炸搜索機(jī)制，解決了當(dāng)配電網(wǎng)負(fù)荷發(fā)生變化或配電網(wǎng)出現(xiàn)故障時(shí)，對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行重構(gòu)，隔離故障；該方法能夠快速改進(jìn)尋優(yōu)方向，有效避免早熟，易獲得全局最優(yōu)解。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于配電網(wǎng)重構(gòu)的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于煙花算法的配電網(wǎng)重構(gòu)方法。

背景技術(shù)

為靈活可靠供電，配電網(wǎng)一般采取閉環(huán)設(shè)計(jì)、開環(huán)運(yùn)行的方式，配電網(wǎng)包含大量的常閉分段開關(guān)和少量的常開聯(lián)絡(luò)開關(guān)。當(dāng)負(fù)荷發(fā)生變化或出現(xiàn)故障時(shí)，需要及時(shí)改變開關(guān)的開合狀態(tài)以進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)，隔離故障，改善電壓分布狀況，確保配電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

目前配電網(wǎng)重構(gòu)方法眾多，如支路交換法和最優(yōu)流模式法，該類算法優(yōu)化速度快、實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，但優(yōu)化結(jié)果與網(wǎng)絡(luò)初始結(jié)構(gòu)和開關(guān)打開順序有關(guān)，并且由于使用不合理的啟發(fā)式規(guī)則，缺乏數(shù)學(xué)意義上的全局最優(yōu)性，易收斂于局部最優(yōu)解。目前在配電網(wǎng)重構(gòu)中廣泛應(yīng)用的人工智能算法中，遺傳算法收斂速度慢，局部尋優(yōu)能力差；禁忌搜索法的全局尋優(yōu)能力受禁忌長(zhǎng)度影響較大；蟻群算法計(jì)算時(shí)間長(zhǎng)。

發(fā)明內(nèi)容

為了彌補(bǔ)上述缺陷，本發(fā)明提供基于煙花算法的配電網(wǎng)重構(gòu)方法，從一個(gè)新的視角出發(fā)，為配電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)可靠運(yùn)行、故障后快速重構(gòu)，以及最大限度的恢復(fù)供電提供必要的手段和工具；該方法能夠快速改進(jìn)尋優(yōu)方向，有效避免早熟，易獲得全局最優(yōu)解。

本發(fā)明的目的是采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種基于煙花算法的配電網(wǎng)重構(gòu)方法，所述方法包括：

(1)分別以網(wǎng)絡(luò)損耗、負(fù)荷平衡以及電壓降幅為依據(jù)，定義目標(biāo)函數(shù)；

(2)確定配電網(wǎng)安全運(yùn)行的綜合目標(biāo)函數(shù)；

(3)為綜合目標(biāo)函數(shù)添加約束條件；

(4)采用煙花爆炸搜索機(jī)制，對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行重構(gòu)。

優(yōu)選的，所述步驟(1)具體包括：以配電網(wǎng)正常運(yùn)行下網(wǎng)絡(luò)損耗最小為經(jīng)濟(jì)目標(biāo)函數(shù)，其表達(dá)式為：

式中，n為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)，R_i為支路i的電阻，P_i、Q_i分別為支路i的有功功率和無(wú)功功率；U_i為支路i末端的節(jié)點(diǎn)電壓，P_L∑為網(wǎng)絡(luò)有功負(fù)荷綜合；

以配電網(wǎng)正常運(yùn)行下負(fù)荷平衡最優(yōu)為安全目標(biāo)函數(shù)，其表達(dá)式為：

式中，n_t為元件數(shù)量；S_j和S_jmax分別表示元件j的實(shí)際負(fù)載率和最大允許負(fù)載率；

以配電網(wǎng)正常運(yùn)行下電壓降最小為電壓質(zhì)量目標(biāo)函數(shù)，其表達(dá)式為：

式中，n_d為支路數(shù)，Z_i為第i個(gè)支路阻抗；I_i為第i個(gè)支路流過(guò)的電流；U_N為網(wǎng)絡(luò)的額定電壓。

優(yōu)選的，所述步驟(2)包括：設(shè)置各個(gè)目標(biāo)函數(shù)的權(quán)重系數(shù)，確定配電網(wǎng)安全運(yùn)行的綜合目標(biāo)函數(shù)，其表達(dá)式為：

F＝a₁F_L+a₂F_B+a₃F_V