[发明专利]一种配电网络重构设计方法

摘要

本发明公开了一种配电网络重构设计方法，属于配电网络优化技术领域。本发明包括以下步骤：a、将配电网络的常用三大优化指标：网损目标、负载均衡目标和电压质量目标进行目标归一化，b、利用层次分析法对各目标权重进行设置；c、根据上述a、b步骤构建目标函数。本发明在满足配电网电压质量要求、线路电流要求、变压器容量要求并呈辐射状运行的前提下，通过多个目标归一化和对目标的权重设置，获得配电网电网多个指标最佳情况下的配电网运行方式，从而使电网达到最佳运行效率。

主权项

1.一种配电网络重构设计方法，其特征在于：所述的配电网络重构设计方法包括以下步骤：a、将配电网络的常用三大优化指标：网损目标、负载均衡目标和电压质量目标进行目标归一化，定义目标优化指数为：其中xi是第i个目标值，i＝1，2，3，opti是第i个目标的优化指数，xi*是第i个目标的最优值；b、利用层次分析法对各目标权重进行设置；c、根据上述a、b步骤构建目标函数：式中，W1为网损目标函数的权重、W2为负载均衡目标函数的权重、W3为电压质量目标函数的权重；Ploss表示网损的目标值，Ploss*表示网损目标的最优值，LBsys表示负载均衡的目标值，LBsys*表示负载均衡目标的最优值，VN表示配电网的额定电压，Vmin表示配电网节点电压的最小值，Vmin*表示配电网节点电压最小值的最优值；d、基于Metropolis准则的改进遗传算法进行配电网络重构；所述改进遗传算法以环路分解为基础，基于以下规则对染色体进行简化处理：(1)不包含在任何环路中的支路必须闭合；(2)与电源节点相连的开关闭合；所述改进遗传算法采用的遗传操作策略为：交叉操作将基因块看成一个整体，只进行对应基因块的交换，而变异操作只针对某一个基因块进行处理；选择操作：为确保算法的收敛性，采用最佳个体保留策略即在进化过程中，当前前N个最优个体不进行遗传操作而直接进入下一代；交叉操作时，染色体上的基因不采用单点交叉，而是将基因块作为一个整体进行交叉处理；首先产生一个随机数，通过随机数来确定需要进行交换的基因块，然后将父辈染色体中相应的基因块进行交换；变异操作时，首先产生一个随机数确定需要变异的基因块，然后将基因块中的所有值令为1，为了保证解的可行性，最后产生一个随机数并将对应的基因值令为0；如果变异之后的染色体和变异之前的染色体相同，则继续变异；否则，遗传至下一代；步骤c构建的目标函数为效益型目标，与适应度的优化方向一致，将目标函数值作为染色体的适应度值；在遗传操作后，选择适应度值最好的染色体个体，为了避免过早收敛，引入metropolis准则，以一定的概率接受较差解，使得算法从局部最优中跳出，找到全局最优解：进化到第N代时，接受新状态的概率为其中F为个体的适应度，F_j‑F_i为染色体适应度的改变量，K为Boltzmann常数，N为进化的代数。