[發(fā)明專利]基于并行遺傳算法的交直流混合配電網(wǎng)分區(qū)規(guī)劃方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610412440.7
• 申請(qǐng)日: 2016-06-14
• 公開（公告）號(hào): CN107506839A
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫國(guó)萌;韓蓓;李國(guó)杰;黃仁樂(lè)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué);國(guó)網(wǎng)北京市電力公司
• 主分類號(hào): G06Q10/04
• 分類號(hào): G06Q10/04;G06N3/12;G06Q50/06
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司31213
• 代理人: 張寧展

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及交直流混合配電網(wǎng)優(yōu)化規(guī)劃，特別是一種基于并行遺傳算法的交直流混合配電網(wǎng)分區(qū)規(guī)劃方法。

背景技術(shù)

配電網(wǎng)規(guī)劃是配電網(wǎng)建設(shè)的重要組成部分，城市配電網(wǎng)作為對(duì)可靠性、供電能力和經(jīng)濟(jì)性的要求都很高，良好的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)對(duì)提高可靠性、供電能力和經(jīng)濟(jì)性起到關(guān)鍵作用。傳統(tǒng)的配電網(wǎng)規(guī)劃方法已日趨成熟，隨著直流源、荷和柔性直流技術(shù)的發(fā)展，交直流混合配電網(wǎng)在技術(shù)經(jīng)濟(jì)性上體現(xiàn)出更大的優(yōu)勢(shì)，是未來(lái)配電網(wǎng)的重要發(fā)展方向。

經(jīng)過(guò)近十年的高速發(fā)展,我國(guó)的電力系統(tǒng)和城市電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，伴隨而來(lái)的是短路電流不斷增大。為了使系統(tǒng)中短路電流不超過(guò)斷路器的可開斷容量同時(shí)為避免形成電磁環(huán)網(wǎng)，城市交直流混合配電網(wǎng)采用分區(qū)運(yùn)行的方式，所以，需要在電網(wǎng)的規(guī)劃階段就考慮分區(qū)規(guī)劃，增加規(guī)劃結(jié)果的準(zhǔn)確性和實(shí)用性。相比于傳統(tǒng)配電網(wǎng)，一方面交直流混合配電網(wǎng)包括了很多直流源荷，另一方面采用分區(qū)規(guī)劃，就會(huì)極大的增加了規(guī)劃目標(biāo)的復(fù)雜性和問(wèn)題的求解規(guī)模，需要一個(gè)快速、收斂性優(yōu)的算法來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是提供一種基于并行遺傳算法的交直流混合配電網(wǎng)分區(qū)規(guī)劃方法，該方法解決了傳統(tǒng)配電網(wǎng)規(guī)劃方法不能適應(yīng)交直流配電網(wǎng)規(guī)劃、計(jì)算緩慢的問(wèn)題。在保證規(guī)劃方法的準(zhǔn)確性和實(shí)用性的基礎(chǔ)上，具有仿真速度快和良好的收斂性。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下：

一種基于并行遺傳算法的交直流混合配電網(wǎng)分區(qū)規(guī)劃方法，該方法包括如下步驟：

步驟1、設(shè)定交直流混合配電網(wǎng)分區(qū)方法；

步驟2、設(shè)定交直流混合配電網(wǎng)規(guī)劃方法，具體包括變電站規(guī)劃方法、分布式電源規(guī)劃方法；

步驟3、結(jié)合步驟2、步驟3的交直流混合配電網(wǎng)分區(qū)規(guī)劃方法，建立優(yōu)化模型，再利用并行遺傳算法對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化求解。

所述的交直流混合配電網(wǎng)分區(qū)方法，具體步驟如下：

1)生成泰森多邊形：

將需要進(jìn)行規(guī)劃的交直流混合配電網(wǎng)區(qū)域(以下簡(jiǎn)稱“規(guī)劃區(qū)”)內(nèi)的n個(gè)變電站抽象為生成元，由規(guī)劃區(qū)內(nèi)n個(gè)點(diǎn)組成的集合S＝{a₁,a₂,...,a_n}生成以點(diǎn)a為生成元的泰森多邊形：

其中，a_i(i＝1,2,...,n)為已知的n個(gè)變電站的位置；d(a,a_i)為點(diǎn)a到點(diǎn)a_i的歐氏距離；區(qū)域V(a_i)為a_i的泰森多邊形區(qū)域，由規(guī)劃區(qū)內(nèi)所有到a_i的距離比其他點(diǎn)的距離都小的點(diǎn)組成。

2)增加權(quán)重：

給定平面上n個(gè)點(diǎn)的點(diǎn)集，W_i(i＝1,2,...,n)是給定的n個(gè)正實(shí)數(shù)。

其中，x為規(guī)劃區(qū)內(nèi)的任意點(diǎn)，W_i為a_i的權(quán)重。

3)確定權(quán)重：

權(quán)重主要考慮變電站帶載能力、供電半徑及供電分區(qū)的行政區(qū)劃，構(gòu)造權(quán)重為：

w_i＝fp_si+gp_Li+hp_di+kp_bi+mp_qi+np_mi

其中，p_si為主變?nèi)萘肯禂?shù)，變電站i的容量為S_i，所有變電站容量的算術(shù)平均值為則變電站i的主變?nèi)萘肯禂?shù)為p_Li為主變負(fù)載率，p_si＝(1-L_i/S_i)/0.5；p_di為供電距離系數(shù)，p_qi為歸屬地系數(shù)，在供電局同一管轄區(qū)取1，不在同一管轄區(qū)取0；p_mi為負(fù)荷密度系數(shù)，是此分區(qū)的負(fù)荷密度系數(shù)與規(guī)劃區(qū)平均負(fù)荷密度的商；f,g,h,k,m,n為加權(quán)系數(shù)。

所述的交直流混合配電網(wǎng)規(guī)劃方法，具體步驟如下：

1)變電站規(guī)劃：

1A.采用最小費(fèi)用模型，選擇變電站及線路的投資費(fèi)用最小、變電站及網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行費(fèi)用最低為目標(biāo)函數(shù)，其表達(dá)式為：

min C_sub＝C₁+C₂+C₃