一种馈线终端优化配置方法、系统、电子设备及存储介质技术方案

本发明专利技术涉及电力调度技术领域，公开了一种馈线终端优化配置方法、系统、电子设备及存储介质，本方法通过考虑配电网供电可靠性的约束，并以馈线终端配置的配置成本最小化为目标构建馈线终端配置目标函数，通过混合蛙跳算法对馈线终端配置目标函数进行求解，得到馈线终端配置位置的配置变量最优方案，从而提高配置馈线终端的效率和可靠性，同时，降低了配置成本。本。本。

【技术实现步骤摘要】
一种馈线终端优化配置方法、系统、电子设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及电力调度
，尤其涉及一种馈线终端优化配置方法、系统、电子设备及存储介质。

技术介绍

[0002]随着电网建设的飞速发展和用户生活水平日益增长，而产生的对供电可靠性需求的提高，减少配电网故障定位、隔离、恢复供电时间对于保障供电可靠性具有重要的意义，馈线终端(Feeder Terminal Unit，FTU)能将故障点的信息进行实时的监测与传输，确保各类负荷供电不受影响，但在实际供配电情况下，由于各类负荷的供配电基本要求不一，如一类负荷与二类负荷需保证供电连续性，三类负荷供电无特殊要求，因此，在配电网中大量布置FTU既缺乏经济性也不合理，需要合理地规划FTU布置。
[0003]目前，在电网建设中，需要结合实际情况进行分析处理，寻求相应的解决策略，传统的规划策略是将各个FTU在一定程度上会发生的故障一一列举出来，并运算出各种故障情形下的线路元件可靠性指标，利用线路中的元件和系统之间的关联，进一步推导出系统的可靠性指标，从而尽可能合理的布置FTU的位置，然而，这本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种馈线终端优化配置方法，其特征在于，包括以下步骤：基于配电网系统获取馈线终端配置信息，所述馈线终端配置信息包括配电网用户总数、馈线区段信息、用户负荷值、巡线速度、配电故障率和馈线导致负荷的停电时间；基于所述馈线终端配置信息以馈线终端配置的配置成本最小化为目标，馈线终端配置位置的配置变量为输出，并以配电网供电可靠性为约束条件，构建馈线终端配置目标函数；执行混合蛙跳算法求解所述馈线终端配置目标函数的最优解，从而得到馈线终端配置位置的配置变量最优方案。2.根据权利要求1所述的馈线终端优化配置方法，其特征在于，所述馈线终端配置目标函数具体为：式1中，minimizeC表示成本最小值，C1(X,Y,Z)为所有FTU的使用费用，C2(X,Y,Z)为配电停电损失费用，X表示布置三遥FTU的变量，Y表示布置二遥FTU的变量，Z表示不布置FTU的变量，F
ASAI
为布置三遥FTU、二遥FTU时的配电网平均供电可靠性指标，为可靠性阈值，x
f,n
为第f条馈线第n个三遥FTU的安装位置的配置变量，Ω
f
表示馈线总数；通过下式2计算所有FTU的使用费用为：C1(X,Y,Z)＝C
INV
(X,Y,Z)+C
MAI
(X,Y,Z)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
式2式2中，C
INV
(X,Y,Z)为所有FTU的投资费用总和，C
MAI
(X,Y,Z)为所有FTU的后期运维费用；式3中，C
inv3
为布设单个三遥FTU的投资成本，C
inv2
为布设单个二遥FTU的投资成本，X
f
为馈线f上所有的三遥FTU安装位置所对应的配置变量集合，Y
f
为馈线f上所有的二遥FTU安装位置所对应的配置变量集合，Z
f
为馈线f上不配置FTU的安装位置所对应的配置变量集合，x
f,n
为馈线f上三遥FTU第n个安装位置所对应的配置变量，y
f,n
为馈线f上二遥FTU第n个安装位置所对应的配置变量，z
f,n
为馈线f上不配置FTU的安装位置所对应的配置变量，配置变量为0或1，其配置变量为0表示不配置FTU，配置变量为1表示配置FTU；式4中，d为维修费折合率，Ω
t
为FTU使用年限集合；通过下式5计算所有FTU的配电停电损失费用为：C2(X,Y,Z)＝C
LCIC
(X,Y,Z)+C
GCIC
(X,Y,Z)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
式5式5中，C
LCIC
(X,Y,Z)为用户侧停电损失，C
GCIC
(X,Y,Z)为电网侧停电损失；
式6中，Ω
f,i
为所有可能故障点集合，Ω
f,j,k
为负荷j的所有负荷类型集合，P
f,j,k,t
为第j个负荷点第k种负荷t年负荷量，λ
i
为支路i的故障率，CDF
K
(
·
)为停电损失函数，T
f,i,j
(X,Y,Z)为负荷j的停电时间集合；式7中，R
k
为第k种负荷的对应电价；通过下式计算平均供电可用率作为布置三遥FTU、二遥FTU时的配电网平均供电可靠性指标：式8中，Ω
f,j
为馈线f上的所有负荷集合，m为配电网用户总数，t
ij
为支路i导致负荷j的停电时间，通过下式计算支路i导致负荷j的停电时间t
ij
为：为：为：式9～11中，为线路故障查询时间，T
ij
(X,Y,Z)为停电时间，l
f,s
为区段s的长度，v
f,s
为区段s的巡线速度，X
f,i,j
为故障i到负荷j之间所有三遥的安装位置对应的配置变量，x
f,n
为第f条馈线第n个布置三遥FTU的安装位置的配置变量，y
f,n
为第f条馈线第n个布置二遥FTU的安装位置的配置变量，z
f,n
为第f条馈线第n个无布置FTU的安装位置的配置变量，t2为隔离一个开关所需要的时间，t3为自动开关动作时间。3.根据权利要求1所述的馈线终端优化配置方法，其特征在于，所述执行混合蛙跳算法求解所述馈线终端配置目标函数的最优解，从而得到馈线终端配置位置的配置变量最优方案的步骤具体包括：对混合蛙跳算法的初始种群个数阈值、迭代次数和全局迭代次数进行初始化设置；随机生成M个馈线终端配置位置的配置变量作为青蛙个体，若符合约束条件，则将其代入到初始种群中，重复本步骤直至初始种群中的青蛙个体达到初始种群个数阈值；基于馈线终端配置目标函数计算初始种群中每个青蛙个体的适应度值，按照适应度值的大小对每个青蛙个体进行降序排列，确定初始种群中适应度值最小的青蛙个体，记为X
glo
；构建a个子种群，设置每个子种群的青蛙个体个数阈值为g，其关系为M＝a
×
g，按照降序排列后的青蛙个体的顺序，将第1只青蛙个体分入第1个子种群，第2只青蛙分入第2个子种群，继续分配，第g只青蛙分入第m个子种群，第g+1只青蛙重新分入第1个子种群，以此类推直至所有青蛙个体全部分配至每个子种群中，确定每个子种群中的适应度最小的青蛙个
体，记为X
b
，确定每个子种群中的适应度最大的青蛙个体，记为X
w
；将青蛙个体X
w
按照下式12～13进行局部搜索，S
t
＝rand()
·
(X
b
‑
X
w
)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
式12X
new
＝X
w
+S
t
,S
t,min
≤S
t
≤S
t,max
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
式13式12～13中，S
t
表示青蛙个体的搜索步长，rand()函数表示产生0～1之间均匀分布随机实数，S
t，min
表示青蛙个体搜索步长的下限，S
t,max
表示青蛙个体搜索步长的上限，X
new
表示更新后的青蛙个体；基于馈线终端配置目标函数计算更新后的青蛙个体X
new
的适应度值，若更新后的青蛙个体X
new
的适应度值大于相应的更新前的青蛙个体X
w
的适应度值时，则将更新后的青蛙个体X
new
取代相应更新前的青蛙个体X
w
在子种群中的位置，若更新后的青蛙个体X
new
的适应度值不大于相应的更新前的青蛙个体X
w
的适应度值时，则利用青蛙个体X
glo
取代青蛙个体X
w
在子种群中的位置；当局部搜索次数达到所允许的上限时，将所有子种群内的青蛙重新进行分配，重复上述步骤直至达到全局最大收敛次数，输出最终的青蛙个体，以得到馈线终端配置位置的配置变量最优方案。4.一种馈线终端优化配置系统，其特征在于，包括：信息获取模块，用于基于配电网系统获取馈线终端配置信息，所述馈线终端配置信息包括配电网用户总数、馈线区段信息、用户负荷值、巡...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵国荣，戴雄杰，苏博波，林浩泉，黄景云，李志娟，施明，李岳锋，苏海林，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：