[發明專利]一種基于智能算法的配電網網架結構規劃優化方法

在審

• 申請號: 202110794207.0
• 申請日: 2021-07-13
• 公開（公告）號: CN113765095A
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發明（設計）人: 馮曉興;叢日立;冀帥;劉建峰;張薇;杜文越;冷歐陽;李偉男
• 申請（專利權）人: 國網內蒙古東部電力有限公司經濟技術研究院;國網內蒙古東部電力設計有限公司;國家電網有限公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;G06N3/00;G06F30/20;G06F113/04;G06F111/04
• 代理公司: 遼寧沈陽國興知識產權代理有限公司 21100
• 代理人: 何學軍;李叢

1.一種基于智能算法的配電網網架結構規劃優化方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟1、優化目標函數，建立以總成本最小為目標的優化目標函數F，其包括電網建設項目投資成本C及系統缺電成本X，表達式如下：

式中，N為線路總數；X_k為線路編碼元素，當第k條線路存在或者新建，則X_k為1，否則為0；

LCC為全壽命周期成本，指配電系統電力設備從初建到退役整個有效期內的費用總和，包含初始建設投資成本C_nl、運行維護成本C_om、殘值C_D以及其他成本C_oc；

缺電成本X包含系統網絡損耗成本W_llC₀以及系統缺供電成本W_ENSC_i；其中，W_ll為網絡損耗電量，C₀為電網公司買入電價；W_ENS為系統缺供電量，C_i為不同負荷類型的停電損失費用。

步驟2、設置約束條件，包括潮流約束、節點電壓約束、線路容量約束、輻射狀網絡約束以及電能損耗約束。

步驟3、采用改進量子粒子群算法求解，包括以下步驟：

步驟3.1、開始，設置初始參數，運用logistics函數初始化粒子；

步驟3.2、計算粒子適應度，吸引子，記錄當前最優解；

步驟3.3、粒子根據權重進行位置更新，并進行鄰域搜索操作；

步驟3.4、計算粒子適應度，是否優于當前最優解，如是，則更新最優解后執行步驟3.5，如否，則直接執行步驟3.5；

步驟3.5、判斷是否達到最大迭代次數，如是，則結束，如否，則返回執行步驟3.3。

2.根據權利要求1所述的一種基于智能算法的配電網網架結構規劃優化方法，其特征在于步驟3.1所述Logistic函數，其表達式如下：

x_n+1＝μx_n(1-x_n) (1.2)

式中，當參數μ的取值在區間內時，迭代值x_n處于混沌無序的狀態。

3.根據權利要求1所述的一種基于智能算法的配電網網架結構規劃優化方法，其特征在于步驟3.3所述粒子根據權重進行位置更新，是根據粒子當前適應度f_i與mbest的比值，賦予粒子不同大小的權重，表達式如下：

Δ＝|mbest-mbest′| (1.3)

式中，mbest′為所有適應度優于mbest的粒子的平均適應度值，Δ為判斷粒子群體早熟程度依據，其值越小，粒子群體早熟趨勢越高，具體策略如下：

f_imbest′：當前粒子適應度較好，賦予較小權重，提升粒子局部尋優能力，表達式如下：

mbestf_imbest′：當前粒子適應度一般，表達式如下：

式中，genmax為最大迭代次數；

f_imbest：當前粒子適應度較差，通過k₁、k₂兩個參數進行調整，表達式如下：

4.根據權利要求1所述的一種基于智能算法的配電網網架結構規劃優化方法，其特征在于步驟3.3所述鄰域搜索操作，是指在算法每次迭代完成后，有一定概率γ對當次迭代的結果進行鄰域搜索操作，選擇較為相似的另一種線路組合進行適應度判斷，若結果優于當前迭代結果則更新當前pbest和gbest，否則忽略此次判斷的組合，可有效降低算法陷入局部最優的情況。