基于布谷鸟算法的配电网最大供电能力评估方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于布谷鸟算法的配电网最大供电能力评估方法和系统，属于配电网供电能力评估技术领域。首先，基于配电网的各类约束条件建立了配电网供电能力评估模型。该模型在保证求解结果满足配电网安全约束的前提下，计算最大供电能力，为了避免由于参数设置不当而陷入局部最优的情况，本发明专利技术将随机解代入评估模型验证，保留满足约束条件的随机解，采用布谷鸟算法进行迭代求解，基于将随机解代入配电网供电能力评估模型验证，保留满足约束的随机解的核心思想对评估模型进行优化，避免了因为参数设置不当而陷入局部最优的情况。算例验证结果表明，本发明专利技术所建立的配电网供电能力评估模型可以有效地评估配电网的最大供电能力。能力。能力。

【技术实现步骤摘要】
基于布谷鸟算法的配电网最大供电能力评估方法和系统


[0001]本专利技术属于配电网供电能力评估
，涉及一种基于布谷鸟算法的配电网最大供电能力评估方法和系统。

技术介绍

[0002]随着居民用电的快速增长，配电网运行压力日益增大。目前，城市用地较为紧张，新建变电站又收到各种约束导致选址困难，因此，如何在保证配电网安全稳定运行的前提下提高配电网的供电能力成为了急需解决的问题。
[0003]配电网的最大供电能力(TSC)是指在满足配电安全运行约束，特别是N
‑
1安全约束的前提下，配电网所能承担的最大负载
[3]。从理论分析的角度来看，配电网的最大供电能力不应大于该配电网中电源容量的总和与单台最大容量变压器的差值，但是受到负载分布、联络线容量等限制的缘故，配电网的供电能力很难达到最大理论值。那么如何在满足配电网各类约束的前提下，评估出尽可能大的配电网供电能力是配电网最大供电能力评估所研究的主要内容。配电最大供电能力由变电站供电能力和网络转移能力两部分组成。在不新建变电站和新增联络线的情况下，提高配电网最大供电能力的主要途径就是发掘配电网的网络转移能力，即利用当前网架结构中的站间联络线，在变电站独立供电能力的基础上，提高每个变电站的可带负载。
[0004]在配电网最大供电能力评估的研究中，如何在满足安全约束的前提下获得配电网最大供电能力仍然是当下研究的重点与难点。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服上述现有技术中，很难在满足安全约束的前提下获得配电网最大供电能力的缺点，提供一种基于布谷鸟算法的配电网最大供电能力评估方法和系统。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
[0007]一种基于布谷鸟算法的配电网最大供电能力评估方法，包括如下步骤：
[0008]步骤1)建立配电网供电能力评估模型；
[0009]步骤2)基于实际电网结构，设置随机解的组数N、维数D和最大迭代次数，生成的随机解构成了N
×
D第一阶随机解矩阵；
[0010]步骤3)生成第一组随机解后开始迭代，将生成的随机解输入至配电网供电能力评估模型中，得到N个配电网供电能力；
[0011]实时判断迭代次数是否达到最大迭代次数，若达到预设的上限迭代次数，则此时的配电网供电能力，此时的配电网供电能力为配电网最大供电能力；若未到达预设的上限迭代次数，则继续执行后续步骤；
[0012]步骤4)在第一随机解矩阵的基础上进行莱维飞行，得到N
×
D阶第二随机解矩阵，对第二随机解矩阵进行边界处理；将第二随机解矩阵中的随机解输入配电网供电能力评估
模型，得到N个配电网供电能力；
[0013]步骤5)比较第一随机解矩阵和第二随机解矩阵中相同位置随机解对应的配电网供电能力的大小，并基于比较结果对第一随机解矩阵进行更新，在更新后的第一随机解矩阵中选出最优解，得到当前配电网的最大供电能力。
[0014]优选地，步骤1)中，配电网供电能力评估模型的建立过程具体为：
[0015]T
i
≤C
i
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0016]L
ij
≤B
ij
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0017]∑T
i
≤ΣT
i
′ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)
[0018]∑T
i
≤ΣC
i
‑
C
max
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)
[0019]T
′
m
＝T
m
+T
n
‑
∑L
S
≤C
m
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(5)
[0020]T
l
′
＝T
l
+∑L
Sl
≤C
l
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(6)
[0021]其中，T
i
来表示主变i所带的负载，用C
i
来表示主变i的额定容量；B
ij
表示负荷点i与负荷点j之间站间联络线的容量，L
ij
表示负荷点i与负荷点j之间通过站间联络线转供的负载；T
i
来表示主变i所带的负载，用T
i
’
来表示配电网中部分设备故障导致供电方式改变后主变i所带的负载，∑T
i
与∑T
i
’
分别为供电方式改变前后各台主变所带负载的总和；∑C
i
为各台主变的额定容量之和，C
max
为单台主变的最大额定容量；m与n为变电站S中互为备用的两台主变，主变n发生故障退出运行，主变m正常运行，T
m
’
为供电方式改变后主变m所带的负载，∑L
S
为与变电站S相连接的所有站间联络线的容量之和，l为正常运行的站外主变；
[0022]将符合式(1)～式(6)条件的解代入式(9)，得到配电网最大供电能力TSC
[0023]TSC＝∑T
i
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(9)。优选地，步骤1)中，配电网供电能力评估模型的建立过程具体为：
[0024]T
i
≤C
i
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0025]L
ij
≤B
ij
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0026]∑T
i
≤∑T
i
′ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)
[0027]∑T
i
≤∑C
i
‑
C
max
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)
[0028]T
′
m
＝T
m
+T
n
‑
∑L
S
≤C
m
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(5)
[0029]T
l
+∑L
Sl
‑
C
l
≤∑L
lp
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(7)
[0030]T
′
p
＝T
p
≤∑L
lp
≤C
p
ꢀꢀ本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于布谷鸟算法的配电网最大供电能力评估方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1)建立配电网供电能力评估模型；步骤2)基于实际电网结构，设置随机解的组数N、维数D和最大迭代次数，生成的随机解构成了N
×
D第一阶随机解矩阵；步骤3)生成第一组随机解后开始迭代，将生成的随机解输入至配电网供电能力评估模型中，得到N个配电网供电能力；实时判断迭代次数是否达到最大迭代次数，若达到预设的上限迭代次数，则此时的配电网供电能力，此时的配电网供电能力为配电网最大供电能力；若未到达预设的上限迭代次数，则继续执行后续步骤；步骤4)在第一随机解矩阵的基础上进行莱维飞行，得到N
×
D阶第二随机解矩阵，对第二随机解矩阵进行边界处理；将第二随机解矩阵中的随机解输入配电网供电能力评估模型，得到N个配电网供电能力；步骤5)比较第一随机解矩阵和第二随机解矩阵中相同位置随机解对应的配电网供电能力的大小，并基于比较结果对第一随机解矩阵进行更新，在更新后的第一随机解矩阵中选出最优解，得到当前配电网的最大供电能力。2.根据权利要求1所述一种基于布谷鸟算法的配电网最大供电能力评估方法，其特征在于，步骤1)中，配电网供电能力评估模型的建立过程具体为：T
i
≤C
i
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)L
ij
≤B
ij
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)∑T
i
≤∑T
i
′ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)∑T
i
≤∑C
i
‑
C
max
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)T
′
m
＝T
m
+T
n
‑
∑L
S
≤C
m
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(5)T
l
′
＝T
l
+∑L
Sl
≤C
l
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(6)其中，T
i
来表示主变i所带的负载，用C
i
来表示主变i的额定容量；B
ij
表示负荷点i与负荷点j之间站间联络线的容量，L
ij
表示负荷点i与负荷点j之间通过站间联络线转供的负载；T
i
来表示主变i所带的负载，用T
i
’
来表示配电网中部分设备故障导致供电方式改变后主变i所带的负载，∑T
i
与∑T
i
分别为供电方式改变前后各台主变所带负载的总和；∑C
i
为各台主变的额定容量之和，C
max
为单台主变的最大额定容量；m与n为变电站S中互为备用的两台主变，主变n发生故障退出运行，主变m正常运行，T
m
’
为供电方式改变后主变m所带的负载，∑L
S
为与变电站S相连接的所有站间联络线的容量之和，l为正常运行的站外主变；将符合式(1)～式(6)条件的解代入式(9)，得到配电网最大供电能力TSCTSC＝∑T
i
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(9)。3.根据权利要求1所述一种基于布谷鸟算法的配电网最大供电能力评估方法，其特征在于，步骤1)中，配电网供电能力评估模型的建立过程具体为：T
i
≤C
i
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)L
ij
≤B
ij
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)∑T
i
≤∑T
l
′ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)∑T
i
≤∑C
i
‑
C
max
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)T
′
m
＝T
m
+T
n
‑
∑L
S
≤C
m
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(5)
T
l
+∑L
Si
‑
C
l
≤∑L
lp
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(7)T
′
p
＝T
p
+∑L
lp
≤C
p
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(8)其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘欢，王智峰，张宇翔，侯菲，陈浩，
申请(专利权)人：王智峰张宇翔侯菲陈浩，
类型：发明
国别省市：