[發(fā)明專利]一種配電網(wǎng)饋線自動(dòng)化終端配置方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910161432.3
• 申請(qǐng)日: 2019-03-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109902964B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-01-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹華珍;張俊瀟;高崇;唐俊熙;林丹;吳亞雄;王天霖;余濤;黃燁;陳沛東;李浩;何璇;李陽(yáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司;廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司電網(wǎng)規(guī)劃研究中心;華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G06Q10/0631
• 分類號(hào): G06Q10/0631;G06Q50/06;G06N3/006;H02J3/00
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 張春水;唐京橋

1.一種配電網(wǎng)饋線自動(dòng)化終端配置方法，其特征在于，包括：

S1、初始化蟻群算法的參數(shù)和矩陣，并獲取所有可配置饋線自動(dòng)化終端的開(kāi)關(guān)的編號(hào)；蟻群算法的參數(shù)包括：蟻群規(guī)模antNum、預(yù)置迭代次數(shù)iteratorNum、信息素自然揮發(fā)所引起的衰減的比例p、信息素因螞蟻路過(guò)而增加的比例q；

蟻群算法的矩陣包括：信息素濃度矩陣pheromoneMatrix、最大信息素矩陣maxpheromoneMatrix、臨界編號(hào)矩陣criticalPointMatrix、終端配置方案矩陣choiceMatrix、終端配置方案評(píng)價(jià)指標(biāo)矩陣assessmentMatrix；具體的，信息素濃度矩陣pheromoneMatrix為N×4的矩陣，N為可配置饋線自動(dòng)化終端的開(kāi)關(guān)的數(shù)量，每一行分別對(duì)應(yīng)一個(gè)可配置饋線自動(dòng)化終端的開(kāi)關(guān)，每一列分別對(duì)應(yīng)不同的開(kāi)關(guān)配置方案，包括：不配置終端、配置一遙終端、配置二遙終端、配置三遙終端；

最大信息素矩陣maxpheromoneMatrix為N×1的矩陣，每一行分別對(duì)應(yīng)一個(gè)可配置饋線自動(dòng)化終端的開(kāi)關(guān)，每一行的元素存放的是信息素濃度矩陣pheromoneMatrix中每一行的最大值元素的所在列數(shù)；

臨界編號(hào)矩陣criticalPointMatrix為N×1的矩陣，每一行分別對(duì)應(yīng)一個(gè)可配置饋線自動(dòng)化終端的開(kāi)關(guān)，每一行的元素存放的是一個(gè)特殊螞蟻的編號(hào)，表示在本次迭代中，對(duì)每一個(gè)可配置饋線自動(dòng)化終端的開(kāi)關(guān)進(jìn)行饋線自動(dòng)化終端配置方案確定時(shí)，編號(hào)小于等于特殊螞蟻的編號(hào)的螞蟻個(gè)體采用預(yù)設(shè)終端配置函數(shù)的第一策略，編號(hào)大于特殊螞蟻的編號(hào)的螞蟻個(gè)體采用預(yù)設(shè)終端配置函數(shù)的第二策略；

終端配置方案矩陣choiceMatrix為antNum×N×4的三維矩陣，每次迭代完成后就會(huì)得到一個(gè)終端配置方案矩陣choiceMatrix，第一維對(duì)應(yīng)的是蟻群中的每一個(gè)螞蟻個(gè)體，第二維對(duì)應(yīng)的是N個(gè)可配置饋線自動(dòng)化終端的開(kāi)關(guān)，第三維表示的是被確定的開(kāi)關(guān)的終端配置方案，包括：不配置終端、配置一遙終端、配置二遙終端、配置三遙終端；當(dāng)確定了螞蟻個(gè)體和開(kāi)關(guān)編號(hào)時(shí)，第三維元素只有一個(gè)元素為1，其余為0；

終端配置方案評(píng)價(jià)指標(biāo)矩陣assessmentMatrix為antNum×3的矩陣，每一行對(duì)應(yīng)一個(gè)螞蟻個(gè)體，三列元素分別存儲(chǔ)螞蟻個(gè)體的供電可靠性指標(biāo)、總投資費(fèi)用和目標(biāo)函數(shù)值；

S2、利用預(yù)設(shè)終端配置函數(shù)確定一種饋線自動(dòng)化終端配置方案；具體的，預(yù)設(shè)終端配置函數(shù)的第一策略為按照信息素濃度配置，具體為可配置饋線自動(dòng)化終端的開(kāi)關(guān)的終端配置方案選擇當(dāng)前信息素濃度矩陣中可配置饋線自動(dòng)化終端的開(kāi)關(guān)對(duì)應(yīng)行的最大值元素所對(duì)應(yīng)的終端配置方案；

預(yù)設(shè)終端配置函數(shù)的第二策略為隨機(jī)配置，具體為可配置饋線自動(dòng)化終端的開(kāi)關(guān)的終端配置方案為不配置終端、配置一遙終端、配置二遙終端、配置三遙終端中的隨機(jī)一種終端配置方案；在首次迭代過(guò)程中，每個(gè)螞蟻個(gè)體對(duì)每個(gè)可配置饋線自動(dòng)化終端的開(kāi)關(guān)的終端配置方案均采用預(yù)設(shè)終端配置函數(shù)的第二策略進(jìn)行確定；

S3、計(jì)算根據(jù)饋線自動(dòng)化終端配置方案配置的配電網(wǎng)的供電可靠性指標(biāo)以及總投資費(fèi)用，并得到饋線自動(dòng)化終端配置方案的目標(biāo)函數(shù)值；具體包括：

根據(jù)第一預(yù)設(shè)公式計(jì)算根據(jù)饋線自動(dòng)化終端配置方案配置的配電網(wǎng)的供電可靠性指標(biāo)，第一預(yù)設(shè)公式具體為：

其中，ENS為配電網(wǎng)總?cè)惫╇娏浚琔_i為負(fù)荷點(diǎn)i的年平均停電時(shí)間，L_i為負(fù)荷點(diǎn)i的平均負(fù)荷，M為負(fù)荷點(diǎn)的個(gè)數(shù)；

根據(jù)第二預(yù)設(shè)公式計(jì)算根據(jù)饋線自動(dòng)化終端配置方案配置的配電網(wǎng)的總投資費(fèi)用，第二預(yù)設(shè)公式具體為：

C_cost＝n₁C₁+n₂C₂+n₃C₃；

其中，C₁為單個(gè)一遙終端的配置費(fèi)用，C₂為單個(gè)二遙終端的配置費(fèi)用，C₃為單個(gè)三遙終端的配置費(fèi)用，n₁為饋線自動(dòng)化終端配置方案中需要配置一遙終端的開(kāi)關(guān)的數(shù)量，n₂為饋線自動(dòng)化終端配置方案中需要配置二遙終端的開(kāi)關(guān)的數(shù)量，n₃為饋線自動(dòng)化終端配置方案中需要配置三遙終端的開(kāi)關(guān)的數(shù)量；

根據(jù)第三預(yù)設(shè)公式計(jì)算根據(jù)饋線自動(dòng)化終端配置方案配置的配電網(wǎng)的目標(biāo)函數(shù)值，第三預(yù)設(shè)公式具體為：

C_total＝C_cost+C_lost；

其中，C_lost為由于配電網(wǎng)總?cè)惫╇娏縀NS而造成電網(wǎng)收入損失，計(jì)算公式為：C_lost＝ENS×σ，σ為單位電價(jià)；

S4、重復(fù)步驟S2和步驟S3，直至得到的饋線自動(dòng)化終端配置方案的數(shù)目與蟻群算法的參數(shù)中的預(yù)置蟻群規(guī)模相等；

S5、將所有饋線自動(dòng)化終端配置方案中目標(biāo)函數(shù)值最小的螞蟻個(gè)體對(duì)應(yīng)的饋線自動(dòng)化終端配置方案作為局部最優(yōu)解；

S6、根據(jù)目標(biāo)函數(shù)值最小的饋線自動(dòng)化終端配置方案的供電可靠性指標(biāo)、總投資費(fèi)用和目標(biāo)函數(shù)值更新蟻群算法的矩陣中的信息素濃度矩陣；具體包括：

將上一次迭代完成后更新得到的信息素濃度矩陣中的每個(gè)元素都降低p；

在信息素濃度矩陣中找到對(duì)應(yīng)局部最優(yōu)解的元素，將對(duì)應(yīng)局部最優(yōu)解的元素提高q，完成信息素濃度矩陣的更新；

根據(jù)更新后的信息素濃度矩陣，確定每一行中最大值元素所在列數(shù)，更新最大信息素矩陣；

根據(jù)第四預(yù)設(shè)公式計(jì)算臨界編號(hào)矩陣中可配置饋線自動(dòng)化終端的開(kāi)關(guān)k在臨界編號(hào)矩陣中對(duì)應(yīng)的特殊螞蟻的編號(hào)criticalPointMatrix[k]，第四預(yù)設(shè)公式具體為：

式中，P_{total_k}為信息素濃度矩陣pheromoneMatrix第k行中所有元素之和，P_{max_k}為第k行中最大值元素；

S7、重復(fù)步驟S2至步驟S6，直至迭代次數(shù)與蟻群算法的參數(shù)中的預(yù)置迭代次數(shù)相等，將最后一次迭代得到的局部最優(yōu)解作為全局最優(yōu)解，得到配電網(wǎng)的最優(yōu)饋線自動(dòng)化終端配置方案。