[發明專利]一種配電網設備最優運行模態研究方法及裝置

在審

• 申請號: 202010895999.6
• 申請日: 2020-08-31
• 公開（公告）號: CN112001558A
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 羅思敏;欒樂;王紅斌;許中;徐碩;郭倩雯;趙湘文;彭和平
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司廣州供電局
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06;G06F30/27;G06N3/00;G06F111/04;G06F111/06;G06F113/04
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 沈闖

本申請公開了一種配電網設備最優運行模態研究方法及裝置，包括：初始化配電網網架參數；采用天牛須算法求解配電網設備運行模型，得到配電網設備運行模型的目標函數的值以及配電網的輻射圖。本申請解決了復雜的網絡結構導致的計算量加大的技術問題。

技術領域

本申請涉及配電網優化技術領域，尤其涉及一種配電網設備最優運行模態研究方法及裝置。

背景技術

當前，配電網規模逐步擴大，用戶增長速度快、節點多，分布式電源的接入和配電網故障的產生都對配電網設備最優運行模態研究提出了更高的要求。配電網設備最優運行模態研究可以在保證配電網輻射狀結構、節點電壓要求和電流要求的情況下，通過改變配電網支路上聯絡開關和分段開關的開關狀態來改變配電網結構，以便在故障發生后盡可能多地恢復供電、優化網架結構，達到降低網損、消除線路故障，同時實現負荷轉移的目標，體現出了配電網的靈活性。

傳統的配電網設備最優運行模態研究方法完全基于數學優化理論，通過建立數學模型對問題進行求解，這種方法受限于復雜的網絡結構，計算量隨著網絡復雜度的增高而大幅提高，難以應用于實際，無法滿足故障恢復實時性的要求；近年來，啟發式算法被應用于配電網設備最優運行模態研究中，啟發式算法模型簡單，計算準確，但部分算法無法解決多目標優化問題且難以獲得全局最優解。

發明內容

本申請提供了一種配電網設備最優運行模態研究方法及裝置，使得求解方法的收斂速度快且計算量小。

有鑒于此，本申請第一方面提供了一種配電網設備最優運行模態研究方法，所述方法包括：

初始化配電網網架參數；

采用天牛須算法求解配電網設備運行模型，得到所述配電網設備運行模型的目標函數的值以及配電網的輻射圖。

可選的，所述初始化配電網網架參數包括：初始化配電網中節點數目N、節點電壓U_i、支路電流I_ij、支路阻抗Z_ij、支路有功功率P_ij和無功功率Q_ij；初始化天牛須算法參數，包括步長參數c₁和c₂，迭代算法最大迭代次數T；設置初始迭代次數t＝0,初始化天牛質心位置x⁰以及天牛兩須之間的距離d⁰，用天牛質心位置表示配電網絡每條支路的權值其中表示第k條路徑在第t次迭代時的權值。

可選的，所述采用天牛須算法求解配電網設備運行模型，具體為：

S1：計算天牛右須到天牛左須的矢量方向；

S2：由所述矢量方向、所述天牛質心位置以及所述天牛左須和所述天牛右須之間的距離計算所述天牛右須和所述天牛左須的位置；

S3：分別計算所述天牛右須和所述天牛左須的目標函數，所述目標函數為配電網網損和配電網負荷均衡指數之和的最小值；

S4：由所述目標函數、所述天牛質心位置、迭代步長和所述矢量方向更新所述天牛質心位置；

S5：更新所述迭代步長；

S6：判斷迭代次數是否滿足預設次數，若不滿足，則返回步驟S1；

S7：若滿足，則輸出所述天牛質心位置、對應的配電網輻射網以及所述目標函數的值。

可選的，所述分別計算所述天牛右須和所述天牛左須的目標函數，具體為：

采用最小生成樹算法將配電網生成所述輻射網，并計算所述輻射網對應的目標函數。

可選的，所述采用最小生成樹算法將配電網生成所述輻射網，并計算所述輻射網對應的目標函數，具體為：

S301:初始化配電網對應的加權連通圖；