[發明專利]一種基于差分進化入侵雜草算法的配電網重構方法

有效

• 申請號: 201810751195.1
• 申請日: 2018-07-10
• 公開（公告）號: CN109038545B
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 范宏;劉自超;郁可可;王海偉
• 申請（專利權）人: 上海電力學院
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 楊宏泰

1.一種基于差分進化入侵雜草算法的配電網重構方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)利用多目標加權法建立含分布式電源的配電網重構數學模型；

配電網重構數學模型以配電網網損最小、減少節點電壓偏差為基礎建立綜合優化目標函數，其表達式為：

min f＝min(λ₁f₁+λ₂f₂)

f₂＝max|U_i-U_iN|

其中，λ₁,λ₂分別為f₁,f₂的權重系數，N_b為配電網中支路數，P_n為流過支路n的有功功率，Q_n為流過支路n的無功功率，R_n為支路n的阻抗，U_n為支路n末端節點電壓值，K_n為0-1的離散變量，表示支路n的狀態，支路打開為0，閉合為1，U_iN為節點i的額定電壓，U_i為節點i的電壓；

約束條件包括：

A、潮流方程約束：

其中，P_i和Q_i分別為節點i注入的有功和無功功率，P_DGi和Q_DGi分別為節點i分布式電源輸入的有功和無功功率，N為系統中的節點個數，P_Li和Q_Li為分別為節點i的負荷有功和無功功率，G_ij、B_ij、σ_ij分別為節點i和節點j之間在時段t的電導值、電納值和相角差，U_i和U_j分別為節點i和節點j在時段t的電壓；

B、節點電壓和支路電流約束：

U_imin≤U_i≤U_imax

I_n≤I_nmax

其中，U_imin和U_imax分別為節點i允許電壓最小值和最大值，I_nmax為支路n的允許載流量；

C、支路功率約束：

S_n≤S_nmax

其中，S_nmax為支路n允許傳輸的最大容量；

D、DG有功、無功出力約束：

式中，分別為節點i上分布式電源有功、無功出力的下限和上限；

E網絡的拓撲約束：重構后的網絡為輻射狀且無孤島；

2)將相關控制變量作為雜草、配電網網損最小作為適應度函數并采用差分進化入侵雜草算法對配電網重構數學模型進行求解重構，并對重構結果進行驗證，所述的差分進化入侵雜草算法具體為：

21)初始化種群參數并確定配電網絡聯絡開關的數目和接入DG的數量，所述的種群參數包括IWO控制參數和DE控制參數，所述的IWO控制參數包括初始種群P₀、設置最大種群數P_max、最大迭代次數iter_max，所述的DE控制參數包括變異因子和交叉因子；

22)獲取雜草個體的適應度值及生成種子數，設置當前進化代數iter＝1；

23)子代繁殖：子代個體以柯西分布隨機分布在父代雜草個體周圍，并依據適應度大小獲取子代個體的種子數，適應度最優的個體生成種子數為S_max，適應度最差個體生成種子數為S_min，其余個體生成種子數介于二者之間，每個雜草產生的種子數線性的從最小值增大到最大值；

24)判斷是否達到最大種群規模，若是，則進行步驟25)，若否，則發回步驟23)；

25)對適應度最優的個體進行變異、交叉和選擇操作，生成新的臨時種群并計算每個個體的適應度值；

26)判斷是否達到最大迭代次數iter_max，若否，則當前進化代數加1，返回步驟2)，若是，則輸出最優解，即輸出適應度值最優的個體。