一种基于改进免疫算法的含储能配电网规划方法技术

本发明专利技术涉及一种基于改进免疫算法的含储能配电网规划方法，首先建立配电网规划模型，设置参数，进而产生初始种群，之后对种群中的个体进行评价；然后形成父代种群，并按照轮盘赌选择机制对父代群体进行选择，个体被选中的概率为个体期望繁殖率；对选出的个体进行交叉变异；最后完成新种群的生成，以最大迭代次数

【技术实现步骤摘要】
一种基于改进免疫算法的含储能配电网规划方法
本专利技术涉及配电网规划领域，特别是一种基于改进免疫算法的含储能配电网规划方法。
技术介绍
配电网规划涉及的变量维数多，周期长，是一个大规模非凸非线性规划问题，传统优化算法受限于变量规模、模型复杂性，求解时间过长、甚至无法求解，故一般采用智能算法求解。元启发式算法如遗传算法、粒子群算法等由于原理简单、易于实现、鲁棒性强等特点，适用于解决复杂优化问题，受到广泛的应用，但随着优化变量的增多，其优化速度明显减慢，易陷入局部最优解。免疫算法是生态圈免疫系统理论启迪的产物，可通过免疫操作和种群更新算子，大量产生新个体，同时凭借生物免疫系统的多样性保持机制来维持群体的多样性，在求解大规模优化问题上具有较为明显的优势。尽管如此，传统的免疫算法在局部搜索能力上仍然有待改进，以减少搜索盲区，提高最优解的稳定性。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种基于改进免疫算法的含储能配电网规划方法，克服了现有免疫算法求解配电网规划过程中局部搜索能力不足的问题，改进了算法的收敛速度和计算效率，并可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于改进免疫算法的含储能配电网规划方法，其特征在于：包括以下步骤：/n步骤S1：根据规划内容，建立考虑储能和分布式电源的配电网规划模型；/n步骤S2：设置免疫算法参数：种群数为N，记忆库数量为m，交叉率P

【技术特征摘要】
1.一种基于改进免疫算法的含储能配电网规划方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤S1：根据规划内容，建立考虑储能和分布式电源的配电网规划模型；
步骤S2：设置免疫算法参数：种群数为N，记忆库数量为m，交叉率Pc，变异率为Pv；
步骤S3：产生初始种群：利用图论思想对网架进行树形结构编码，储能和分布式电源位置容量进行实数编码；结构编码与实数编码两者的和即构成初始种群，从种群中随机挑选m个个体构成记忆库种群；
步骤S4：对步骤S3中挑选的个体进行评价；
步骤S5：形成父代群体：将初始种群按照抗体亲和力进行升序排序，并取前N个个体作为父代种群，前m个个体构成记忆库；
步骤S6：按照轮盘赌选择机制对父代群体进行选择，个体被选中的概率为个体期望繁殖率；对选出的个体进行交叉变异；
步骤S7：完成新种群的生成；
步骤S8：以最大迭代次数G为终止条件，判断是否满足结束条件；若满足结束条件，则终止程序，输出配电网规划方案，包含储能的安装容量、分布式电源的安装位置容量和线路建设方案；否则，返回步骤S4。


2.根据权利要求1所述的一种基于改进免疫算法的含储能配电网规划方法，其特征在于：所述步骤S1的具体内容为：
考虑储能和分布式电源的配电网规划模型的目标函数为：
配电网规划模型里考虑了储能年费用、分布式电源年费用、线路扩展费用、购电成本和政府补贴，其数学模型为：
minFw＝Cline+CDG+CESS+Cbuy-Cen(1)
式中：Cline为线路年费用；CDG为分布式电源年费用、CESS为储能年费用、Cbuy为购电费用和Cen为政府补贴。
其中，线路的年费用：



式中：m为支路数；cline,i为第i条线路的建设成本；r1为线路贴现率；m1为线路折旧年限；T为时间周期；λ为单位电价；Ploss,i,t为t时段第i条支路损耗；xline,i为第i条支路是否修建，为0-1变量。
分布式电源年费用：



式中：n为节点数；PDG,i是i节点安装的DG的容量；cDG,1是DG单位容量的投资成本；cDG,2为DG单位容量的运行维护成本；r2为DG贴现率；n2为DG折旧年限；δ为是否安装DG，取值[0,1]；
储能年费用：






式中：Rom为储能的运行成本系数；Ness为储能系统的总数量；r3为储能贴现率；hess为储能的寿命周期；cp和cc分别为储能系统的功率成本和容量成本；和分别为第k个储能的额定功率和额定容量；
购电费用：



式中：Pload,i,t为t时段第i节点的负荷；PDG,i,t为t时段第i节点的DG发电量；Pess,i,t为t时段第i节点的储能充放电功率，其中放电为正，充电为负。
政府补贴：



式中：γ为单位DG发电量的补贴费用；
考虑储能和分布式电源的配电网规划模型的约束条件为：
系统功率平衡约束：






式中：PG,i,t、QG,i,t为i节点发电机的有功和无功功率；PDG,i,t、QDG,i,t为i节点DG有功和无功功率；Pload,i,t、Qload,i,t为i节点负荷的有功和无功功率；Pess,i,t、Qess,i,t为i节点储能有功和无功功率；Vi为i节点电压幅值；Gij、Bij为导纳矩阵的实部和虚部；δij为i、j节点间的电压相位差；
节点电压约束：
ΔUmax≤μ(10)
式中：ΔUmax为所有节点电压最大的偏差量；μ为允许的最大电压差；
DG容量约束：



式中：为第i个节点DG允许安装的最大容量。
DG渗透率约束：



式中：η为DG的渗透率；
储能功率及容量约束：






式中：Sess,i,t为t时刻第k节点储能的容量；
线路辐射连通性约束：
规划中包括对网架的构建，正常情况下，通常要求配电网为开环运行，所以网架结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐雨晨，方朝雄，叶荣，林毅，温步瀛，江岳文，
申请(专利权)人：国网福建省电力有限公司，国网福建省电力有限公司经济技术研究院，
类型：发明
国别省市：福建;35