[發明專利]一種基于動態步長螢火蟲算法的電網阻抗估計方法

有效

• 申請號: 201911423066.0
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111211559B
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: 盧亮;劉天羽
• 申請（專利權）人: 上海電機學院
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/38;G06N3/00
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 丁云

1.一種基于動態步長螢火蟲算法的電網阻抗估計方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

(1)初始化螢火蟲算法的種群，種群中每個螢火蟲個體的位置坐標為包括電網阻抗的阻性參數和感性參數的二維數據；

(2)確定電流估計模型，所述的電流估計模型以電網阻抗兩端電壓、螢火蟲個體的位置坐標為輸入，輸出電網估計電流；

(3)確定螢火蟲亮度模型，該模型基于電網估計電流和實際電流確定種群中螢火蟲個體的亮度；

(4)確定螢火蟲移動模型，該模型基于動態步長更新螢火蟲個體的位置坐標；

(5)執行螢火蟲算法，算法執行過程中，利用螢火蟲亮度模型確定螢火蟲個體的亮度，每個螢火蟲個體依據吸引度大小對其他螢火蟲進行搜尋，對亮度大于自身的個體，向其進行移動，根據螢火蟲移動模型更新各螢火蟲個體的位置坐標；

(6)迭代搜索直至滿足迭代結束條件，輸出當代種群中最優螢火蟲個體的位置坐標得到電網阻抗估計值；

電流估計模型為：

其中，電網估計電流，Δv為電網阻抗兩端電壓，z_g為螢火蟲個體的位置坐標對應的電網阻抗；

所述的螢火蟲亮度模型具體為：

其中，f_i為第i個螢火蟲個體的亮度，ε_i(t)為根據第i個螢火蟲個體位置坐標估計得到的電網估計電流和電網實際電流的實時誤差，為根據第i個螢火蟲個體位置坐標估計得到的電網估計電流，i_g(t)為電網實際電流，T表示迭代周期；

所述的螢火蟲移動模型具體為：

其中，x_i(J)為當代種群中第i個螢火蟲個體的位置坐標，x_i(J+1)為當代種群中第i個螢火蟲個體更新后的位置坐標，x_j(J)為當代種群中第j個螢火蟲個體的位置坐標，r_ij為第i個螢火蟲個體和第j個螢火蟲個體位置坐標的笛卡爾距離，β₀為螢火蟲之間最大的吸引力，β₀為常數，γ為損失因素常數，α(J)為當代種群的步長因子，ε_i∈[-0.5,0.5]，ε_i為隨機數。

2.根據權利要求1所述的一種基于動態步長螢火蟲算法的電網阻抗估計方法，其特征在于，笛卡爾距離r_ij通過下式獲得：

x_id(J)為當代種群中第i個螢火蟲個體第d維的數據，x_jd(J)為當代種群中第j個螢火蟲個體第d維的數據。

3.根據權利要求1所述的一種基于動態步長螢火蟲算法的電網阻抗估計方法，其特征在于，β₀取值為0.4。

4.根據權利要求1所述的一種基于動態步長螢火蟲算法的電網阻抗估計方法，其特征在于，迭代搜索過程中，步長因子進行動態更新，具體更新方式為：

α(J+1)＝0.8α(J)，

其中，α(J)為當代種群的步長因子，α(J+1)為更新得到的下一代種群的步長因子。

5.根據權利要求1所述的一種基于動態步長螢火蟲算法的電網阻抗估計方法，其特征在于，初始化螢火蟲個體位置坐標時電網阻抗的阻性參數在0～2Ω之間取值，感性參數在0～2mH之間取值。

6.根據權利要求5所述的一種基于動態步長螢火蟲算法的電網阻抗估計方法，其特征在于，初始化螢火蟲個體位置坐標時采用線性插值方式對電網阻抗的阻性參數和感性參數進行取值。