[发明专利]一种基于可调负荷的孤岛划分方法

权利要求书

1.一种基于可调负荷的孤岛划分方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：

S1、获取故障时包括含分布式电源的配电网的拓扑结构、故障信息以及各分布式电源出力值、负荷水平、等级在内的数据信息；

S2、将步骤S1获取的信息作为输入数据，基于广度搜索算法进行初始孤岛划分，获取初步孤岛范围；

S3、基于改进的蝙蝠算法对初步孤岛范围进行优化，获取最优的孤岛范围；

步骤S3中，基于改进的蝙蝠算法对初步孤岛范围进行优化以可控负荷影响力指标最大化作为目标函数，其表达式为：

式中：第一项为初始孤岛可进一步扩大的能力，后两项为线路损耗和孤岛运行成本，其中λ₁、λ₂代表各自的权重，且λ₁+λ₂＝1，ΔP_load、ΔP_L-loss、ΔC_load分别为实际系统恢复功率、系统网路损耗以及可控负荷补偿成本，分别为切除全部可控负荷条件下的系统恢复功率、系统网路损耗以及可控负荷补偿成本，其中，ΔP_L-loss、ΔC_load的表达式为:

式中：J为孤岛支路总数，I为孤岛支路可控负荷集合，r_j为第j条支路的阻抗，P_j、Q_j、U_j分别为第j条支路末端的有功功率、无功功率和节点电压，μ₁、μ₂分别为削减或增加单位二级、三级可控负荷补偿价格，F₁、F₂分别为二级可控负荷和三级可控负荷；

步骤S3中，改进的蝙蝠算法的具体内容为：

1)将可行域内分布可行解视为蝙蝠个体，在运用蝙蝠算法求解模型的过程中，假设蝙蝠的搜索空间维度为D，则每一代中每个蝙蝠的位置和速度的更新规则如下：

f_i＝f_min+(f_max-f_min)*β

式中：f_i为第i只蝙蝠在当次迭代时发射声波的脉冲频率，f_max、f_min分别为频率的最大值和最小值，为第i只蝙蝠在当次迭代时某时的速度，β∈(0,1)为随机数，X_*为全局最优解；局部搜索更新方式为：

式中：ε∈[-1,1]为随机数，为所有个体的平均响度，x_old为更新前的可行域内分布可行解；

采用不同脉冲强度进行搜索过程，具体公式为：

式中：α∈(0,1)为声波响度衰减系数，γ＞0为脉冲频度增强系数，为初始脉冲频率，当t→∞，

2)利用混沌算法对蝙蝠种群初始化，确定蝙蝠种群的初始位置可行解并初始化蝙蝠种群的速度和频率；

3)采用十字交叉算法更新蝙蝠种群个体；

利用改进的蝙蝠算法进行初始孤岛优化的具体步骤为：

31)判断初始孤岛子单元获取的多个划分的孤岛内部是否含有可控负荷，若含有可控负荷，则计算出可控负荷的调节范围；

32)设置蝙蝠算法、混沌理论和十字交叉算法的参数，将多DG初始孤岛划分结果的孤岛内部的可控负荷作为蝙蝠个体；

33)利用混沌算法对蝙蝠种群的速度和频率进行初始化；

34)计算每个蝙蝠个体的适应度；

35)利用十字交叉算法的水平交叉获取个体的候选解，计算候选解的适应度并与个体适应度进行比较，并对父代个体位置进行更新；

36)利用十字交叉算法的垂直交叉理论在交叉概率下选择一定数量的维，对同一个体的不同维进行随机配对，并计算候选解，将其与水平交叉更新后的个体历史最优进行比较，选择最优值保留在历史最优中；

37)完成蝙蝠种群中的脉冲频率、速度更新；

38)根据蝙蝠种群个体适应度值的优劣来更新最优解和最优值；

39)一次迭代完成，判断是否满足约束条件，满足则进行下一步，否则重复步骤35)～38)；

310)输出全局最优解和最优值，更新孤岛范围，并根据需求完成孤岛融合或重要负荷恢复。