[发明专利]一种基于蚁群算法的配电网信息物理系统故障恢复方法

说明书

本发明属于电力信息物理系统技术领域，尤其涉及一种基于蚁群算法的配电网信息物理系统故障恢复方法。包括步骤1.建立配电网故障恢复的数学模；步骤2.将蚁群算法应用于配电网故障恢复中；步骤3.基于蚁群算法进行配电网故障的恢复。本发明引入先进的信息通信和计算技术来实现对海量数据的采集、传输和处理，实现信息系统和电力系统的深度融合，使现代电力系统发展成为电力网与信息网深度融合的电力信息物理系统。本发明在配电网的故障发生后，能够快速找出一套既能满足网络运行条件又能满足目标函数的开关运行方案，进行网络重构，最大限度恢复停电区域的供电，同时不引起非停电区域的过负荷，操作简单方便，解决了配电网运行中的一大问题。

技术领域

本发明属于电力信息物理系统技术领域，尤其涉及一种基于蚁群算法的配电网信息物理系统故障恢复方法。

背景技术

近年来，面对全球气候变暖、化石能源短缺等全球共同存在的环境和能源问题，人们开始注重对可再生能源如太阳能、水能、风能等的开发和利用；随着社会经济的发展和生活条件的不断改善，人们日益增长的美好生活需要对电能的需求量和电能质量也提出了更高的要求。随着智能电网建设的不断发展，电网传感器数量和决策单元数量大量增加，信息网络规模不断扩大，电力系统的自动化程度迅速提高。

此外能源互联网的推广使得越来越多的外部信息通过互联网技术和多样化的通信方式直接或间接影响电力系统调度控制决策，电力网与信息网的交互机理日益复杂。信息物理系统通过3C技术将计算控制系统、通信网络和物理环境融为一体，形成一个实时感知、动态控制和信息决策融合的复杂系统。

因此，为保证电力系统安全、稳定、经济运行，急需对本领域技术进行不断的研发和改进。

发明内容

针对上述现有技术中存在的不足之处，本发明提供了一种基于蚁群算法的配电网信息物理系统故障恢复方法。其目的是为了将蚁群算法应用于配电网重构，达到最大限度地恢复供电的发明目的。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：

一种基于蚁群算法的配电网信息物理系统故障恢复方法，包括以下步骤：

步骤1.建立配电网故障恢复的数学模；

步骤2.将蚁群算法应用于配电网故障恢复中；

步骤3.基于蚁群算法进行配电网故障的恢复。

更进一步的，步骤1所述建立配电网故障恢复的数学模型，包括：

依据恢复的目标和约束，建立目标函数：

minW＝P+T

上式中：W为故障发生后电力公司受到的损失；P为系统网损；T为开关操作费用；

使配电网络故障恢复后运行时的网损最小，即：

上式中：P_loss为配电网网损；N为配电网支路数；R_i为第i条支路的支路电阻；P_i、Q_i分别为支路i的有功功率和无功功率；U_i为支路i末端的节点电压；K_i为支路i上开关的状态变量，0代表打开，1代表闭合；S_i、S_i,max分别为各支路i流过的功率计算值及其最大容许值；U_i,min、U_i,max分别为节点i的电压上限和下限值；

在目标函数中加入开关磨损的损失，即：