[发明专利]一种基于智能算法的配电网网架结构规划优化方法

权利要求书

1.一种基于智能算法的配电网网架结构规划优化方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1、优化目标函数，建立以总成本最小为目标的优化目标函数F，其包括电网建设项目投资成本C及系统缺电成本X，表达式如下：

式中，N为线路总数；X_k为线路编码元素，当第k条线路存在或者新建，则X_k为1，否则为0；

LCC为全寿命周期成本，指配电系统电力设备从初建到退役整个有效期内的费用总和，包含初始建设投资成本C_nl、运行维护成本C_om、残值C_D以及其他成本C_oc；

缺电成本X包含系统网络损耗成本W_llC₀以及系统缺供电成本W_ENSC_i；其中，W_ll为网络损耗电量，C₀为电网公司买入电价；W_ENS为系统缺供电量，C_i为不同负荷类型的停电损失费用。

步骤2、设置约束条件，包括潮流约束、节点电压约束、线路容量约束、辐射状网络约束以及电能损耗约束。

步骤3、采用改进量子粒子群算法求解，包括以下步骤：

步骤3.1、开始，设置初始参数，运用logistics函数初始化粒子；

步骤3.2、计算粒子适应度，吸引子，记录当前最优解；

步骤3.3、粒子根据权重进行位置更新，并进行邻域搜索操作；

步骤3.4、计算粒子适应度，是否优于当前最优解，如是，则更新最优解后执行步骤3.5，如否，则直接执行步骤3.5；

步骤3.5、判断是否达到最大迭代次数，如是，则结束，如否，则返回执行步骤3.3。

2.根据权利要求1所述的一种基于智能算法的配电网网架结构规划优化方法，其特征在于步骤3.1所述Logistic函数，其表达式如下：

x_n+1＝μx_n(1-x_n) (1.2)

式中，当参数μ的取值在区间内时，迭代值x_n处于混沌无序的状态。

3.根据权利要求1所述的一种基于智能算法的配电网网架结构规划优化方法，其特征在于步骤3.3所述粒子根据权重进行位置更新，是根据粒子当前适应度f_i与mbest的比值，赋予粒子不同大小的权重，表达式如下：

Δ＝|mbest-mbest′| (1.3)

式中，mbest′为所有适应度优于mbest的粒子的平均适应度值，Δ为判断粒子群体早熟程度依据，其值越小，粒子群体早熟趋势越高，具体策略如下：

f_imbest′：当前粒子适应度较好，赋予较小权重，提升粒子局部寻优能力，表达式如下：

mbestf_imbest′：当前粒子适应度一般，表达式如下：

式中，genmax为最大迭代次数；

f_imbest：当前粒子适应度较差，通过k₁、k₂两个参数进行调整，表达式如下：

4.根据权利要求1所述的一种基于智能算法的配电网网架结构规划优化方法，其特征在于步骤3.3所述邻域搜索操作，是指在算法每次迭代完成后，有一定概率γ对当次迭代的结果进行邻域搜索操作，选择较为相似的另一种线路组合进行适应度判断，若结果优于当前迭代结果则更新当前pbest和gbest，否则忽略此次判断的组合，可有效降低算法陷入局部最优的情况。