[發明專利]一種基于多目標粒子群的停電管理優化方法

在審

• 申請號: 201610058054.2
• 申請日: 2016-01-28
• 公開（公告）號: CN105740977A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發明（設計）人: 郭昆;郭文忠;陳羽中;牛玉貞;郭松榮
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

技術領域

本發明涉及電力電網技術領域，特別是一種基于多目標粒子群的停電管理優化方法。

背景技術

隨著科技水平的發展和社會的進步，人們對于電力的要求，依賴程度不斷提高，這使得電力公司非常重視電力供電的可靠性。宋云亭等對世界各大城市可靠性指標進行統計，我國城市電網可靠性指標遠低于世界平均水平。面對大數據時代，龐大的用戶人數，數以萬計的線路、電壓變電站，如何科學有效的對各地區進行停電計劃管理，實現電網設備最佳停電時間、設備數量與所需資源的綜合優化變得十分重要。

國內外專家學者對電網綜合停電管理進行研究取得了一定的成果，有人提出以系統平均停電持續時間最小為目標，建立設備檢修優化模型；有人引入了“分解協調”的思想，以停電成本最小化為目標，提出一種混合整數規劃方法進行求解方法；有人結合啟發式搜索與逐次逼近算法的優點，提出一種采用最小缺電量和等備用的分段函數為目標進行機組檢修優化安排的方法。上述研究成功考慮到電網停電所涉及到的多方面因素，但僅將其中某一方面作為唯一的目標函數進行建模，未能實現多目標的整體優化。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于多目標粒子群的停電管理優化方法，該方法有利于使電網大規模停電管理的可靠性、經濟性與資源配置達到綜合最優。

為實現上述目的，本發明的技術方案是：一種基于多目標粒子群的停電管理優化方法，包括以下步驟：

步驟1，讀取停電線路原始數據，獲取停電線路的各項指標；

步驟2，設置粒子群算法的參數，隨機初始化粒子群，每個粒子代表包含各設備停電開始時間和停電結束時間的一個初始可行解；

步驟3，分別計算各個粒子的適應度，得到各個粒子的局部最優和整體的全局最優；

步驟4，采用罰函數法對不可行解進行懲罰，保存最優解；

步驟5，采用解更新策略對各粒子的速度和位置進行更新；

步驟6，判斷是否滿足終止條件，若滿足，則算法結束，否則返回步驟2；

步驟7，輸出具體的停電計劃。

進一步的，所述步驟2中，設置的粒子群算法的參數包括：加速因子c₁和c₂、最大迭代次數MaxIter、穩定迭代次數StableIter以及慣性權重系數ω，所述慣性權重系數ω采用線性遞減的方法計算得到，其計算公式如下：

其中，ω₁和ω₂是慣性權值的初始值和最終值，CurIter表示當前迭代次數。

進一步的，所述步驟2中，解的結構設計如下：

每個粒子代表的解由各設備的停電開始時間和停電結束時間構成，由于設備檢修時間t_repair為固定值，因此只設計停電開始時間x_istart，停電結束時間x_iend由停電開始時間x_istart加上設備檢修時間t_repair獲得：

x_iend=x_istart+t_repair

其中，x_istart為第i個停電設備的停電開始時間，x_iend為第i個停電設備的停電結束時間，i=1,2,…,n，n為停電設備個數，t_repair為以半小時為單位的設備檢修時間長度；設計每個設備的停電時間包含天和小時，且以半小時為單位，即設計停電時間的格式為ddHH，其中，前兩位dd表示停電發生在一個月的第幾天，取值范圍為[01,31]，后兩位HH表示停電發生在該天的第幾個半小時，取值范圍為[00,47]；

可行解的約束條件包括：

①用于限制線路的潮流值的潮流約束：

|S_l|≤S_lmax