一种配电网网络重构方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种配电网网络重构方法及装置，包括：根据并行蚁群算法得到辐射状配电网网络拓扑结构；采用牛顿‑拉夫逊法进行对所有网络拓扑结构进行并行的潮流计算；潮流计算结束后获得本次计算的网损，当网损存在减小的情况时，继续根据并行蚁群算法得到辐射状配电网网络拓扑结构，直到网损不再减小，获取网损最小时对应的网络拓扑结构。本发明专利技术提供的技术方案能够运行于性价比较高的Hadoop集群上，实现了大规模配电网网络重构的分布式并行求解与云计算平台的无缝结合；具有较高的并行度，能够实现大规模配电网网络重构问题的快速求解。

A method and device of distribution network reconfiguration

【技术实现步骤摘要】
一种配电网网络重构方法及装置
本专利技术涉及大规模配电网的网络重构领域，具体涉及一种配电网网络重构方法及装置。
技术介绍
近年来，随着当今社会对环境的关注，人们越来越希望电力系统在传输、分配等过程中能够减少损耗。配电网网络重构是实现上述目标的一种非常重要的手段。然而，随着智能电网建设的深入推进，电力系统的网络结构日益复杂，系统数据和信息量呈现爆炸性增长，给电力系统分析和计算带来了严峻挑战。面对庞大的网络规模和急剧增加的数据量，传统的串行算法已无法达到令人满意的计算速度，影响电力系统的实时分析和控制。因此，网络重构算法迫切需要并行化。云计算平台(Cloudcomputing)能够为大规模分布式并行计算提供高性价比的解决方案。云计算平台一般基于价格较为便宜的PC机群，其计算和存储资源具有可扩展性，能够根据电网规模、数据量和求解算法的复杂度灵活地提供对应的计算能力。多租户使用模式(Multi-tenancy)既能提高平台硬件资源的利用率，又利于用户分摊使用成本。此外，云计算平台均提供成熟的集群管理软件和分布式并行程序的开发框架。这种情况下，用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种配电网网络重构方法，其特征在于：/nS1：根据并行蚁群算法得到辐射状配电网网络拓扑结构；/nS2：采用牛顿-拉夫逊法进行对所有网络拓扑结构进行并行的潮流计算；/nS3：潮流计算结束后获得本次计算的网损，当网损存在减小的情况时，继续执行S1，直到网损不再减小，获取网损最小时对应的网络拓扑结构。/n

【技术特征摘要】
1.一种配电网网络重构方法，其特征在于：
S1：根据并行蚁群算法得到辐射状配电网网络拓扑结构；
S2：采用牛顿-拉夫逊法进行对所有网络拓扑结构进行并行的潮流计算；
S3：潮流计算结束后获得本次计算的网损，当网损存在减小的情况时，继续执行S1，直到网损不再减小，获取网损最小时对应的网络拓扑结构。


2.如权利要求1所述的一种配电网网络重构方法，其特征在于，所述步骤S1：根据并行蚁群算法得到辐射状配电网网络拓扑，包括：
采用并行蚁群算法寻找可行的网络拓扑；
采用轮盘赌方式更新蚂蚁寻径的选择方式，并更新寻径权重值；
根据更新后的寻径权重值构建辐射状配电网网络拓扑；
其中，所述网络拓扑由网络支路构成，每个网络支路对应一个网络支路号，并且所述网络支路还包括：首端节点、尾端节点、支路电阻、支路电抗，有功负荷，无功负荷。


3.如权利要求1所述的一种配电网网络重构方法，其特征在于，所述并行蚁群算法包括：
计算一只蚂蚁从一点移动到另一点的概率，计算如下式：



其中，pij(t)为：位于节点i的蚂蚁选择移动到节点j的概率；allow＝{0,1…}为蚂蚁下一步可行路径的集合；ηij(t)为边(i,j)的能见度，ηij＝1/rij，rij为线路电阻大小；ηis(t)：为边(i,s)的能见度；α和β分别表示蚂蚁在运动过程中所积累的信息和启发信息在蚂蚁选择路径上的相对重要性；τij(t)：t时刻边(i,j)的信息素浓度；τis(t)：t时刻边(i,s)的信息素浓度；
所有蚂蚁完成一次循环；
循环结束代后需要对支路的权重值进行更新，如下式所示：






fbest＝MinPloss
其中，τij(t)为支路的权重值；n，所有蚂蚁完成循环用到的时间；τij(t+n)为n个时刻后的权重值；ρ为权重值挥发程度，ρ＜1；为最优解经过的支路集合权重值；Q为一常数；Ploss为网损；fbest：最小网损值。


4.如权利要求3所述的一种配电网网络重构方法，其特征在于，所述蚂蚁下一步可行路径的选取包括：



其中，Next为选中支路在邻接支路中的编号，x1＝p(1)，x2＝x1+p(1)，……，xm＝x(m-1)+p(m-1)，rand为随机数，rand∈(0,1)，m为可选路径的数目。


5.如权利要求1所述的一种配电网网络重构方法，其特征在于，所述S2采用牛顿-拉夫逊法进行对所有网络拓扑结构进行并行的潮流计算，包括：
S201、将所述网络拓扑进行数学抽象，得到所述配电网网络拓扑对应的节点导纳矩阵；
S202、基于所述节点导纳矩阵设定节点电压初值，并基于所述节点电压初值构建雅克比矩阵；
S203、基于雅克比矩阵和预先构建的修正方程计算电压新值；
S204、判断所述电压新值的实部和虚部是否满足收敛条件，若不满足则重复步骤S202至S204直至满足收敛条件。


6.如权利要求5所述的一种配电网网络重构方法，其特征在于，按下式计算所述配电网网络拓扑对应的节点导纳矩阵：



Y＝R+jX
其中，Yii为节点i的自导纳；Yij为节点i和j之间的互导纳；Y:导纳；R为电导；X为电纳。


7.如权利要求5所述的一种配电网网络重构方法，其特征在于，所述基于所述节点导纳矩阵设定节点电压初值，并基于所述节点电压初值构建雅...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘科研，盛万兴，孟晓丽，何开元，叶学顺，刁赢龙，贾东梨，胡丽娟，董伟杰，唐建岗，吕琛，裴宏岩，唐巍，靳松，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，国家电网有限公司，国网北京市电力公司，
类型：发明
国别省市：北京;11