[發明專利]一種基于改進的帝國競爭算法的變電站優化選址方法

在審

• 申請號: 202210738712.8
• 申請日: 2022-06-24
• 公開（公告）號: CN115293401A
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發明（設計）人: 王立;薛毅;汪玉翔;李雪凌;李振;楊世平;王斌;王偉;彭軍;楊珂;羅晨;張裕
• 申請（專利權）人: 貴州電網有限責任公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q30/02;G06Q50/06;G06N3/00
• 代理公司: 南京禹為知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32272
• 代理人: 朱寶慶

本發明公開了一種基于改進的帝國競爭算法的變電站優化選址方法，包括以下步驟：在函數的解空間中隨機選取一些點并初始化改進的帝國競爭算法設定參數；殖民地以隨機角度和隨機距離移向相關的帝國主義者，在移動后，如果有一個帝國的殖民地擁有比它的帝國更低的目標函數值，交換殖民地和帝國的位置；對每個帝國集團中的殖民地采取差分進化算法改進策略；帝國集團之間的競爭。計算每個帝國集團的總勢力值，從最弱的帝國選擇最弱的殖民地并把它給最可能擁有它的帝國，刪除失去所有殖民地的帝國；判斷是否滿足終止條件，若滿足終止條件，則輸出結果；本發明引進了一種新的變電站選址方法。該算法本身具有隨機性，很好地模擬了社會群體的智能行為。

技術領域

本發明涉及電力系統技術領域，尤其是一種基于改進的帝國競爭算法的變電站優化選址方法。

背景技術

在電網規劃中，變電站選址是電網工程建設的關鍵。變電站選址在電網規劃流程中起著承上啟下的作用，選址是否合理，對未來電網建設、出線布局、網絡結構起著至關重要的作用。

目前，我國電網規劃設計部門大多仍然使用傳統的以方案比較為基礎的變電站規劃方法。這種方法就是從一組由專家指定的若干個可行方案中，通過技術經濟比較擇優決策。然而，由于參加比較的方案往往是規劃設計人員憑經驗提出，不可避免的包含著很大程度上的主觀因素和局限性。

在理論探索上，變電站規劃的求解主要集中在傳統的數學優化方法、現代啟發式方法和智能優化算法這三種途徑上。

對于單站址連續選址，傳統的數學優化方法主要是數值迭代法；對于多站址連續選址，傳統的數學優化方法有混合整數—分枝定界法、隨機終點法和交替選址－分配法等等。傳統的數學優化方法無法滿足規模日趨龐大、結構日趨復雜的現代電網中變電站的選址需求。

現代啟發式算法包括支路交換法、層次分析法、專家決策系統法、模糊綜合評判模型等等。這些方法僅適用于對目標函數的性態十分了解、或者有專家經驗作參考的情況，不太適用于大型復雜的目標函數。

智能優化算法適用于模型復雜、計算速度要求高的現代電網規劃中的變電站選址。已有研究將蟻群算法、粒子群算法等用于變電站優化選址中，但是這些方法在解決變電站選址問題時，收斂精度和收斂速度不能同時得到保證。

發明內容

本部分的目的在于概述本發明的實施例的一些方面以及簡要介紹一些較佳實施例，在本部分以及本申請的說明書摘要和發明名稱中可能會做些簡化或省略以避免使本部分、說明書摘要和發明名稱的目的模糊，而這種簡化或省略不能用于限制本發明的范圍。

鑒于上述和/或現有技術中所存在的問題，提出了本發明。

因此，本發明所要解決的技術問題是智能優化算法適用于模型復雜、計算速度要求高的現代電網規劃中的變電站選址。已有研究將蟻群算法、粒子群算法等用于變電站優化選址中，但是這些方法在解決變電站選址問題時，收斂精度和收斂速度不能同時得到保證。

為解決上述技術問題，本發明提供如下技術方案：一種基于改進的帝國競爭算法的變電站優化選址方法，包括以下步驟：

S1：初始化：在函數的解空間中隨機選取一些點并初始化改進的帝國競爭算法的設定參數；

S2：殖民地進行移動：殖民地以隨機角度θ和隨機距離x移向他們所屬的帝國，在移動后，如果有一個帝國的殖民地擁有比它的帝國更低的目標函數值，交換殖民地和帝國的位置；

S3：對每個帝國集團中的殖民地采取差分進化算法改進策略；

S4：計算每個帝國集團的總勢力值，從最弱的帝國選擇最弱的殖民地并把它給最可能擁有它的帝國，這種可能性的大小由P_Pn決定，刪除失去所有殖民地的帝國；

S5：判斷是否滿足終止條件，若滿足終止條件，則輸出結果，否則返回所述殖民地移動。