含分布式电源的配电网重构方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种含分布式电源的配电网重构方法和系统，其方法包括以下步骤：获取待重构的配电网系统参数和网损目标函数，生成初始青蛙种群。在局部深度搜索时，利用云发生器结合方法更新青蛙。本发明专利技术中利用改进的蛙跳算法来含有分布式电源的配电网进行重构，在蛙跳算法的局部深度搜索过程中引用具有稳定倾向性和随机性的云模型理论，即利用云发生器来代替传统蛙跳算法在对各个子群中利用随机数来更新最差青蛙相关信息，大大提高了蛙跳算法的收敛速度，且能快速的求解得出全局最优解，不会陷入局部最优情况。

Distribution network reconfiguration method and system with distributed generation

The present invention relates to a distribution network reconfiguration method and system with a distributed power supply. The method includes the following steps: obtaining the parameters of the distribution network system to be reconstructed and the target function of the network loss to generate the initial frog population. In local depth search, we use cloud generator to update frog. In this invention, an improved leapfrog algorithm is used to reconstruct the distribution network containing distributed power. In the process of local depth searching of the frog jump algorithm, the cloud model theory with stable tendency and randomness is used, that is to use the cloud generator instead of the traditional frog jumping algorithm to update the worst green by using the random number in each subgroup. Frog related information greatly improves the convergence rate of frog leaping algorithm, and can quickly solve the global optimal solution, and will not fall into the local optimum condition.

【技术实现步骤摘要】
含分布式电源的配电网重构方法和系统
本专利技术涉及电力系统运行分析和控制
，特别是涉及一种含分布式电源的配电网重构方法和系统。
技术介绍
配网重构作为配网优化运行的两项重要技术手段，是配电自动化的关键技术，其在保障电能质量、降低网络损耗等方面有着重要作用。传统的配电网重构主要改变配电网线路开关的开合状态，从而改变网络拓扑结构，达到平衡负荷、降低网损、优化无功的目的，是提高供电网运行效率、提高供电可靠性和供电质量的有效方法。然而当风力、太阳能发电站等大量的分布式电源(DistributedGeneration，DG)接入配电网后，电网的潮流的大小和方向发生改变，对配电网的正常运行产生不可忽视的影响，使得含有DG的电网重构变得更为复杂。目前，常用粒子群优化算法(particleswarmoptimization，PSO)、微分进化算法(differentialevolutionalgorithm，DE)等来对进行配电网重构。然而，利用粒子群优化算法对配电网进行重构计算时，虽然算法简单，但对于离散的优化问题处理不佳，容易陷入局部最优，且收敛速度较慢。微分进化算法是一种求解全局优化问题的实编码进化算法，使用微分进化算法对配电网进行重构计算，虽效率高，但是它的局部搜索能力弱，容易陷入局部最优，且收敛速度慢。
技术实现思路
基于此，有必要针对现有配电网络的重构算法收敛速度慢、容易陷入局部最优的问题，提供一种含分布式电源的配电网重构方法和系统。一种含分布式电源的配电网重构方法，包括以下步骤：获取待重构的配电网系统参数和网损目标函数；将所述重构的配电网系统参数代入所述网损目标函数中，求解可行解；根据所述可行解生成初始青蛙种群，所述初始青蛙种群中的每一只青蛙对应于一个所述可行解；根据所述网损目标函数，利用前推回代算法分别对所述初始青蛙种群中的每一只青蛙进行潮流计算，得到所述每一只青蛙的网损函数适应度值，确定所述初始青蛙种群中网损函数值最小的青蛙；按照所述网损函数适应度值从小到大的顺序依次对所述初始种群中的每一个青蛙进行分组，得到预设数量的各青蛙子群；确定所述各青蛙子群中所述网损适应度最大的青蛙；分别对所述各青蛙子群中所述网损适应度值最大的青蛙进行循环更新操作，直至更新次数大于预设的局部迭代次数，若更新后的青蛙优于更新前的青蛙，则用所述更新后的青蛙取代所述更新前的青蛙；如更新后的青蛙差于所述更新前的青蛙，则利用云发生器更新所述更新前的青蛙；将完成局部迭代的所述各青蛙子群中所有青蛙全部混合，更新所述初始青蛙种群，并根据更新后的所述初始青蛙种群更新所述网损函数适应度值最小的青蛙；重复更新所述网损函数适应度值最小的青蛙，直至所述网损函数适应度值最小的青蛙更新次数大于所述全局混合迭代次数，获取最终网损函数适应度值最小的青蛙；根据所述最终网损函数适应度值最小的青蛙确定满足所述网损目标函数的最优解。一种含分布式电源的配电网重构系统，包括：信息获取模块，用于获取待重构的配电网系统参数和网损目标函数；可行解求解模块，用于将所述重构的配电网系统参数代入所述网损目标函数中，求解可行解；初始青蛙种群生成模块，用于根据所述可行解生成初始青蛙种群，所述初始青蛙种群中的每一只青蛙对应于一个所述可行解；适应度值获得模块，用于根据所述网损目标函数，利用前推回代算法分别对所述初始青蛙种群中的每一只青蛙进行潮流计算，得到所述每一只青蛙的网损函数适应度值；最小青蛙确定模块，用于确定所述初始青蛙种群中网损函数值最小的青蛙；青蛙子群获得模块，用于按照所述网损函数适应度值从小到大的顺序依次对所述初始种群中的每一个青蛙进行分组，得到预设数量的各青蛙子群；最大青蛙确定模块，用于确定所述各青蛙子群中所述网损适应度最大的青蛙；青蛙更新模块，用于分别对所述各青蛙子群中所述网损适应度值最大的青蛙进行循环更新操作，直至更新次数大于预设的局部迭代次数，若更新后的青蛙优于更新前的青蛙，则用所述更新后的青蛙取代所述更新前的青蛙；如更新后的青蛙差于所述更新前的青蛙，则利用云发生器更新所述更新前的青蛙；更新模块，用于将完成局部迭代的所述各青蛙子群中所有青蛙全部混合，更新所述初始青蛙种群，并根据更新后的所述初始青蛙种群更新所述网损函数适应度值最小的青蛙；最终青蛙获得模块，用于重复更新所述网损函数适应度值最小的青蛙，直至所述网损函数适应度值最小的青蛙更新次数大于所述全局混合迭代次数，获取最终网损函数适应度值最小的青蛙；最优解获得模块，用于根据所述最终网损函数适应度值最小的青蛙确定满足所述网损目标函数的最优解。一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现以下的步骤：获取待重构的配电网系统参数和网损目标函数；将所述重构的配电网系统参数代入所述网损目标函数中，求解可行解；根据所述可行解生成初始青蛙种群，所述初始青蛙种群中的每一只青蛙对应于一个所述可行解；根据所述网损目标函数，利用前推回代算法分别对所述初始青蛙种群中的每一只青蛙进行潮流计算，得到所述每一只青蛙的网损函数适应度值，确定所述初始青蛙种群中网损函数值最小的青蛙；按照所述网损函数适应度值从小到大的顺序依次对所述初始种群中的每一个青蛙进行分组，得到预设数量的各青蛙子群；确定所述各青蛙子群中所述网损适应度最大的青蛙；分别对所述各青蛙子群中所述网损适应度值最大的青蛙进行循环更新操作，直至更新次数大于预设的局部迭代次数，若更新后的青蛙优于更新前的青蛙，则用所述更新后的青蛙取代所述更新前的青蛙；如更新后的青蛙差于所述更新前的青蛙，则利用云发生器更新所述更新前的青蛙；将完成局部迭代的所述各青蛙子群中所有青蛙全部混合，更新所述初始青蛙种群，并根据更新后的所述初始青蛙种群更新所述网损函数适应度值最小的青蛙；重复更新所述网损函数适应度值最小的青蛙，直至所述网损函数适应度值最小的青蛙更新次数大于所述全局混合迭代次数，获取最终网损函数适应度值最小的青蛙；根据所述最终网损函数适应度值最小的青蛙确定满足所述网损目标函数的最优解。一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现以下的步骤：获取待重构的配电网系统参数和网损目标函数；将所述重构的配电网系统参数代入所述网损目标函数中，求解可行解；根据所述可行解生成初始青蛙种群，所述初始青蛙种群中的每一只青蛙对应于一个所述可行解；根据所述网损目标函数，利用前推回代算法分别对所述初始青蛙种群中的每一只青蛙进行潮流计算，得到所述每一只青蛙的网损函数适应度值，确定所述初始青蛙种群中网损函数值最小的青蛙；按照所述网损函数适应度值从小到大的顺序依次对所述初始种群中的每一个青蛙进行分组，得到预设数量的各青蛙子群；确定所述各青蛙子群中所述网损适应度最大的青蛙；分别对所述各青蛙子群中所述网损适应度值最大的青蛙进行循环更新操作，直至更新次数大于预设的局部迭代次数，若更新后的青蛙优于更新前的青蛙，则用所述更新后的青蛙取代所述更新前的青蛙；如更新后的青蛙差于所述更新前的青蛙，则利用云发生器更新所述更新前的青蛙；将完成局部迭代的所述各青蛙子群中所有青蛙全部混合，更新所述初始青蛙种群，并根据更新后的所述初始青蛙种群更新所述网损函本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含分布式电源的配电网重构方法，其特征在于，包括以下步骤：获取待重构的配电网系统参数和网损目标函数；将所述重构的配电网系统参数代入所述网损目标函数中，求解可行解；根据所述可行解生成初始青蛙种群，所述初始青蛙种群中的每一只青蛙对应于一个所述可行解；根据所述网损目标函数，利用前推回代算法分别对所述初始青蛙种群中的每一只青蛙进行潮流计算，得到所述每一只青蛙的网损函数适应度值，确定所述初始青蛙种群中网损函数值最小的青蛙；按照所述网损函数适应度值从小到大的顺序依次对所述初始种群中的每一个青蛙进行分组，得到预设数量的各青蛙子群；确定所述各青蛙子群中所述网损适应度最大的青蛙；分别对所述各青蛙子群中所述网损适应度值最大的青蛙进行循环更新操作，直至更新次数大于预设的局部迭代次数，若更新后的青蛙优于更新前的青蛙，则用所述更新后的青蛙取代所述更新前的青蛙；如更新后的青蛙差于所述更新前的青蛙，则利用云发生器更新所述更新前的青蛙；将完成局部迭代的所述各青蛙子群中所有青蛙全部混合，更新所述初始青蛙种群，并根据更新后的所述初始青蛙种群更新所述网损函数适应度值最小的青蛙；重复更新所述网损函数适应度值最小的青蛙，直至所述网损函数适应度值最小的青蛙更新次数大于预设的全局混合迭代次数，获取最终网损函数适应度值最小的青蛙；根据所述最终网损函数适应度值最小的青蛙确定满足所述网损目标函数的最优解。...

【技术特征摘要】
1.一种含分布式电源的配电网重构方法，其特征在于，包括以下步骤：获取待重构的配电网系统参数和网损目标函数；将所述重构的配电网系统参数代入所述网损目标函数中，求解可行解；根据所述可行解生成初始青蛙种群，所述初始青蛙种群中的每一只青蛙对应于一个所述可行解；根据所述网损目标函数，利用前推回代算法分别对所述初始青蛙种群中的每一只青蛙进行潮流计算，得到所述每一只青蛙的网损函数适应度值，确定所述初始青蛙种群中网损函数值最小的青蛙；按照所述网损函数适应度值从小到大的顺序依次对所述初始种群中的每一个青蛙进行分组，得到预设数量的各青蛙子群；确定所述各青蛙子群中所述网损适应度最大的青蛙；分别对所述各青蛙子群中所述网损适应度值最大的青蛙进行循环更新操作，直至更新次数大于预设的局部迭代次数，若更新后的青蛙优于更新前的青蛙，则用所述更新后的青蛙取代所述更新前的青蛙；如更新后的青蛙差于所述更新前的青蛙，则利用云发生器更新所述更新前的青蛙；将完成局部迭代的所述各青蛙子群中所有青蛙全部混合，更新所述初始青蛙种群，并根据更新后的所述初始青蛙种群更新所述网损函数适应度值最小的青蛙；重复更新所述网损函数适应度值最小的青蛙，直至所述网损函数适应度值最小的青蛙更新次数大于预设的全局混合迭代次数，获取最终网损函数适应度值最小的青蛙；根据所述最终网损函数适应度值最小的青蛙确定满足所述网损目标函数的最优解。2.根据权利要求1所述的含分布式电源的配电网重构方法，其特征在于，所述待重构的配电网系统参数包括至少一个配电网络环路、所述配电网络环路上设置有多个支路以及设置于支路两端的节点，其中一个支路表示一个开关元件，连接任意两个所述配电网络环路之间的开关元件记为联络开关；将所述重构的配电网系统参数代入所述网损目标函数中，求解可行解的步骤之前，包括：利用整数编码方式对所述配电网络环路、所述节点和所述开关元件进行编号，其中所述整数编码方式包括以下步骤：断开所述配电网络环路之间所有的所述联络开关，形成多个独立的配电网络环路；断开不在任意所述支路上的孤立开关元件以及与所述待重构配电网中的电源节点连接的所述开关元件，在编码时不对所述的孤立开关元件以及与所述电源节点连接的开关元件进行编号；对所述待重构配电网进行拓扑分析，将所述待重构配电网中的各设备记为各节点、各开关元件记为各支路，其中以所述各节点做顶点，以所述各支路为边生成待重构配电网拓扑图，利用整数编码方式对所述各节点和所述各支路进行编号并得到邻接矩阵，其中采用二进制编码方式表示所述开关元件的状态，用1表示所述开关元件闭合，用0表示所述开关元件断开；将所述邻接矩阵代入所述网损目标函数，求解可行解。3.根据权利要求2所述的含分布式电源的配电网重构方法，其特征在于，在利用前推回代算法分别对所述初始青蛙种群中的每一只青蛙进行潮流计算，得到所述每一只青蛙的网损函数适应度值的步骤中，包括：根据所述待重构配电网拓扑图，将所述配电网拓扑图中各节点转化成相对应的各PQ节点，其中所述PQ节点包括用电设备PQ节点和电压源PQ节点；获取所述各PQ节点的初始电压值、有功功率初始值、无功功率初始值和前推回代次数；从所述各支路最末端的所述用电设备PQ节点开始，以所述最末端的用电设备PQ节点的初始电压值、有功功率初始值和无功功率初始值为基础，依次分别计算所述各支路上各用电设备PQ节点功率，直至遇到电压源PQ节点，并得到所述各支路电压源PQ节点的首端功率和首端电压；从所述电压源PQ节点开始，以所述各支路电压源PQ节点的首端功率和首端电压为基础，依次分别计算所述各支路上各用电设备PQ节点功率，直至到达所述各支路的最末端，计算出所述各支路上用电设备PQ节点的末端电压；根据计算后的所述各用电设备PQ节点和所述各电压源PQ节点的电压，调整所述电压源PQ节点的无功功率和有功功率；重复执行上述从所述待重构配电网拓扑图中所述各支路最末端的PQ节点开始，得到所述各支路的首端功率和首端电压到所述调整所述电压源PQ节点的无功功率和有功功率的步骤，直至执行次数大于所述前推回代次数；根据调整后的所述各电压源PQ节点的无功功率和有功功率、以及所述各用电设备PQ节点的无功功率和有功功率确定所述每一只青蛙的网损函数适应度值。4.根据权利要求3所述的含分布式电源的配电网重构方法，其特征在于，所述各节点包括用电设备节点和电压源节点；在根据所述待重构配电网拓扑图，将所述配电网拓扑图中各节点转化成相对应的各PQ节点的步骤中，包括：若所述用电设备节点为异步发电机节点，将所述异步发电机节点直接转化为异步发电机PQ节点，且异步发电机PQ节点的无功功率为所述异步发电机节点无功功率的相反数，异步发电机PQ节点的有功功率为所述异步发电机节点有功功率的相反数；若所述电压源节点为光伏电池节点，根据所述光伏电池节点的电流、电压和有功功率计算转化得到光伏电池PQ节点，其中根据以下公式转化：Q表示光伏电池PQ节点的无功功率、I表示光伏电池PQ节点的电流以及U表示光伏电池PQ节点的电压。5.根据权利要求1所述的含分布式电源的配电网重构...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴争荣，董旭柱，陆锋，刘志文，谢雄威，陈立明，何锡祺，俞小勇，陈根军，徐晓亮，禤亮，苏颜，李瑾，陶凯，
申请(专利权)人：中国南方电网有限责任公司电网技术研究中心，南方电网科学研究院有限责任公司，南京南瑞继保电气有限公司，中国南方电网有限责任公司，广西电网有限责任公司电力科学研究院，广西电网有限责任公司南宁供电局，
类型：发明
国别省市：广东,44