[發明專利]一種基于遺傳算法的多目標優化的配電網重構方法

在審

• 申請號: 202310584839.3
• 申請日: 2023-05-23
• 公開（公告）號: CN116565853A
• 公開（公告）日: 2023-08-08
• 發明（設計）人: 周丹;王慶華
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/50;H02J3/18
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 陳升華

1.一種基于遺傳算法的多目標優化的配電網重構方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將配電網的拓撲結構劃分為若干個區域，計算配電網內光伏的無功功率調節范圍和電動汽車的無功功率調節范圍，初始化配電網開關狀態以及遺傳算法的種群、向量、旋轉矩陣；

(2)設定目標函數，將步驟(1)中計算得到的光伏的無功功率調節范圍和電動汽車的無功功率調節范圍作為目標函數的優化范圍，確定優化目標分別為線路損耗P_Loss、配電網各節點電壓偏差之和V_d都達到最小，確定光伏當前狀態下的無功功率Q_pv和電動汽車當前狀態下的無功功率Q_EV，作為模型優化的決策變量；

(3)輸入模型參數和約束條件對遺傳算法模型進行模型訓練，采用流行效應算法選擇個體，采用ARSBX算子完成遺傳算法模型中的交叉操作產生子代解，更新向量，旋轉矩陣，訓練后得到配電網模型；

(4)采用步驟(3)得到的配電網模型確定配電網中光伏和電動汽車的最優開關數和無功調節參數，根據最優開關數和無功調節參數對配電網進行調節。

2.根據權利要求1所述的基于遺傳算法的多目標優化的配電網重構方法，其特征在于，步驟(1)中，根據公式(5)和(6)計算配電網內光伏的無功功率調節范圍和電動汽車的無功功率調節范圍，具體包括：

其中，Q_pvmin和Q_pvmax分別是光伏的無功功率調節范圍的最小值和最大值，Q_pv是光伏當前狀態下的無功功率，S_pv代表光伏逆變器的容量，P_pv代表光伏有功功率的輸出值；

其中，Q_EVmin和Q_EVmax分別是電動汽車的無功功率調節范圍的最小值和最大值，Q_EV是電動汽車當前狀態下的無功功率，S_EV代表電動汽車的容量，P_EV代表電動汽車有功功率的輸出值。

3.根據權利要求1所述的基于遺傳算法的多目標優化的配電網重構方法，其特征在于，步驟(2)中，根據公式(1)設定目標函數，具體包括：

線路損耗f₁和各節點電壓偏差之和f₂的計算公式如下：

其中，N_l是配電網所有支路的集合，l表示配電網所有支路中第l個支路，P_l表示第l個支路當前的有功功率，第l個支路當前的無功功率Q_l為新能源的無功功率Q_pv或電動汽車的無功功率Q_EV，U_i代表的是配電網中第i個節點的實際電壓，r_l代表第l個支路的電阻，V_j和分別代表配電網中第i個節點的實際電壓和額定電壓。

4.根據權利要求1所述的基于遺傳算法的多目標優化的配電網重構方法，其特征在于，步驟(3)中，所述的模型參數包括：步驟(1)初始化的種群、向量、旋轉矩陣和步驟(2)中確定完的光伏當前狀態下的無功功率Q_pv和電動汽車當前狀態下的無功功率Q_EV。

5.根據權利要求1所述的基于遺傳算法的多目標優化的配電網重構方法，其特征在于，步驟(3)中，所述的約束條件為配電網中的功率和電流。