【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及中压直流配电网，尤其是指一种基于混合探路者算法的配电网网络重构方法。
技术介绍
1、在配电运行过程中较常出现线路接地故障，而线路接地故障又分为瞬时性故和永久性故障，瞬时性故障能在短时间能自行恢复，但永久性故障会导致故障下游的负荷停电，因此，为了保障配电网的运行安全，可针对永久性故障，通过对配电网进行网络重构来改变配电网的供电路径，从而实现配电网的故障恢复。配电网故障恢复重构的目的是恢复停电负荷，缩短停电时间，因此对于故障恢复重构的要求是负荷恢复量尽量多、速度尽可能快和网络变动尽可能小。在构建故障恢复重构的目标函数时，通常需要依据实际电网的要求来设置，大多根据配电网网络的网损、负荷恢复量和电压稳定性指标等进行设置，若直接采用单纯的静态重构方法来实现配电网故障恢复重构，难以满足故障恢复重构的要求。而当前实现配电网重构的方法中大多根据网络的电气量变化制定相应的规则，从而根据制定的规则来确定网络重构的方案，如通过数学优化算法和启发式算法等实现网络重构。但由于配电网规模的不断扩大，网络的电气量数据量较大，此类利用电气量变化来实现网络重构的方法，计算量较大，效率较低。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是克服现有技术中的缺点，提供一种基于混合探路者算法的配电网网络重构方法，能够通过动态拓扑更新和静态重构来实现配电网的故障恢复，并在进行静态重构时，采用混合探路者算法来确定最佳网络重构方案，能够解决现有的通过电气量来制定网络重构方案的方法中存在的计算量较大，重构效率低的问题，使得网络
2、本专利技术的目的是通过下述技术方案予以实现：
3、一种基于混合探路者算法的配电网网络重构方法，包括，
4、确定中压直流配电网的故障支路所处回路，闭合对应联络开关，并更新配电网的动态拓扑；
5、基于更新后的配电网的动态拓扑，对配电网网络进行简化，获取配电网的简化等效网络，对简化等效网络内的等效支路进行分组，并分别对等效支路组内包含的支路进行编码；
6、基于完成支路编码后的简化等效网络，以有功网损指标和电压稳定性指标为目标函数，通过混合探路者算法对中压直流配电网进行优化重构，获取当前中压直流配电网的最佳网络重构方案。
7、进一步的，所述基于更新后的配电网的动态拓扑，对配电网网络进行简化，获取配电网的简化等效网络，对简化等效网络内的等效支路进行分组，并分别对等效支路组内包含的支路进行编码，包括，根据更新后的配电网的动态拓扑确定配电网的网络环路，并确定当前配电网内每个支路和节点与网络环路之间的关联关系，删去与网络环路无关联关系的支路和节点，将网络环路内剩余的支路中具备相同供电影响的支路作为等效的支路，并合并等效的支路，获取等效支路组，根据十进制编码方式对等效支路组内包含的支路从1开始进行编码。
8、进一步的，所述基于完成支路编码后的简化等效网络，以有功网损指标和电压稳定性指标为目标函数，通过混合探路者算法对中压直流配电网进行优化重构，获取当前中压直流配电网的最佳网络重构方案，包括，基于完成支路编码后的简化等效网络初始化混合探路者算法的参数，确定初始种群，根据潮流计算初始种群内每个动物的位置的适应度值，根据适应度计算结果选择探路者，根据探路者位置更新公式对探路者的位置进行更新，并计算对应适应度值，基于适应度值判断是否存在更优解，若不存在更优解，则放弃更新，若存在更优解，则更新探路者位置，并基于更新后的探路者位置，根据跟随者位置更新公式更新跟随者的位置，并计算每个跟随者对应的适应度值，判断是否存在跟随者的适应度值小于探路者的适应度值，若存在，则将该跟随者作为新的探路者，若不存在，判断跟随者是否存在更优解，若不存在更优解，则放弃新的解，若存在更优解，则更新跟随者位置，并对每个跟随者进行变异处理以对位置向量进行更新，计算更新后位置向量对应的目标函数值，根据目标函数值判断位置是否得到优化，若位置得到优化，则更新当前位置向量，并计算每个探路者和跟随者的适应度值，重新选择探路者和跟随者；若位置未得到优化，则放弃对于位置向量的更新，再判断当前迭代次数是否达到最大迭代次数，若达到，则保留当前通过混合探路者算法获取的最优解，若未达到，则进行下一次探路者位置更新和跟随者位置更新的迭代，直至迭代次数达到最大迭代次数，并在完成迭代后，将当前的最优解对应的中压直流配电网拓扑作为最佳网络重构方案。
9、进一步的，所述探路者位置更新公式的表达式为：
10、
11、其中，a为预设的探路者的位置变动参数，和分别为其中一个探路者xp在第k+1次迭代、第k次迭代和第k-1次迭代中的位置，round为取整函数，r1为探路者移动的步长因子；
12、所述跟随者位置更新公式的表达式为：
13、
14、其中，为其中一个跟随者xi在第k+1次、第k次迭代和第k-1次迭代中的位置，为其他跟随者xj的位置，μ1和μ2分别为跟随者xj和跟随者xi移动的步长因子，α和β均为在范围[1，2]内服从均匀分布的随机向量，r2和r3均为在范围[0，1]内服从均匀分布的随机向量，u2为在范围[-1，1]内的随机向量，k为当前的迭代数，kmax为最大迭代数，dij为跟随者xi和跟随者xj之间的距离。
15、进一步的，所述对每个跟随者进行变异处理以对位置向量进行更新，包括，随机选择其他三个跟随者，将当前跟随者的位置向量与交叉因子进行比较，若小于或等于交叉因子，则根据随机选择的其他三个跟随者的位置以及位置向量更新公式生成新的位置向量。
16、进一步的，所述位置向量更新公式的表达式为：
17、vi,j＝round[xr,j+f·(xp,j-xq,j)]；
18、其中，j为随机选择的位置向量维度，xr,j、xp,j和xq,j分别为选择的三个跟随者在j维的向量，f为缩放因子。
19、进一步的，所述目标函数为：
20、
21、
22、f2＝max{l1,l2,...,ln}；
23、
24、其中，minf为目标函数值，f01和f02分别为中压直流配电网重构前的有功网损指标和电压稳定性指标，a和b分别为有功网损指标和电压稳定性指标的惩罚因子，w1和w2分别为预设的有功网损指标和电压稳定性指标的权重系数；l为支路编号，n为支路总数，i为支路l的首端节点编号，kl为支路l的开关状态，rl为支路l的电阻，ui、pi和qi分别为支路l的首端节点i处的电压、有功功率和无功功率；ll为支路l的电压稳定性指标，rl和xl分别为支路l的电阻和电抗，j为支路l的末端节点的编号。
25、进一步的，所述基于完成支路编码后的简化等效网络初始化混合探路者算法的参数，确定初始种群，包括，基于完成支路编码后的简化等效网络随机生成混合探路者算法的种群，种群中每个动物对应的位置为网络重构中需要断开的支路在等效支路组中的编号，并选择本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于混合探路者算法的配电网网络重构方法，其特征在于，包括，确定中压直流配电网的故障支路所处回路，闭合对应联络开关，并更新配电网的动态拓扑；
2.根据权利要求1所述的一种基于混合探路者算法的配电网网络重构方法，其特征在于，所述基于更新后的配电网的动态拓扑，对配电网网络进行简化，获取配电网的简化等效网络，对简化等效网络内的等效支路进行分组，并分别对等效支路组内包含的支路进行编码，包括，根据更新后的配电网的动态拓扑确定配电网的网络环路，并确定当前配电网内每个支路和节点与网络环路之间的关联关系，删去与网络环路无关联关系的支路和节点，将网络环路内剩余的支路中具备相同供电影响的支路作为等效的支路，并合并等效的支路，获取等效支路组，根据十进制编码方式对等效支路组内包含的支路从1开始进行编码。
3.根据权利要求2所述的一种基于混合探路者算法的配电网网络重构方法，其特征在于，所述基于完成支路编码后的简化等效网络，以有功网损指标和电压稳定性指标为目标函数，通过混合探路者算法对中压直流配电网进行优化重构，获取当前中压直流配电网的最佳网络重构方案，包括，基于完成支路编码后
4.根据权利要求3所述的一种基于混合探路者算法的配电网网络重构方法，其特征在于，所述探路者位置更新公式的表达式为：
5.根据权利要求3所述的一种基于混合探路者算法的配电网网络重构方法，其特征在于，所述对每个跟随者进行变异处理以对位置向量进行更新，包括，随机选择其他三个跟随者，将当前跟随者的位置向量与交叉因子进行比较，若小于或等于交叉因子，则根据随机选择的其他三个跟随者的位置以及位置向量更新公式生成新的位置向量。
6.根据权利要求5所述的一种基于混合探路者算法的配电网网络重构方法，其特征在于，所述位置向量更新公式的表达式为：
7.根据权利要求3所述的一种基于混合探路者算法的配电网网络重构方法，其特征在于，所述目标函数为：
8.根据权利要求3所述的一种基于混合探路者算法的配电网网络重构方法，其特征在于，所述基于完成支路编码后的简化等效网络初始化混合探路者算法的参数，确定初始种群，包括，基于完成支路编码后的简化等效网络随机生成混合探路者算法的种群，种群中每个动物对应的位置为网络重构中需要断开的支路在等效支路组中的编号，并选择满足辐射状结构约束条件的位置向量作为初始种群。
...【技术特征摘要】
1.一种基于混合探路者算法的配电网网络重构方法，其特征在于，包括，确定中压直流配电网的故障支路所处回路，闭合对应联络开关，并更新配电网的动态拓扑；
2.根据权利要求1所述的一种基于混合探路者算法的配电网网络重构方法，其特征在于，所述基于更新后的配电网的动态拓扑，对配电网网络进行简化，获取配电网的简化等效网络，对简化等效网络内的等效支路进行分组，并分别对等效支路组内包含的支路进行编码，包括，根据更新后的配电网的动态拓扑确定配电网的网络环路，并确定当前配电网内每个支路和节点与网络环路之间的关联关系，删去与网络环路无关联关系的支路和节点，将网络环路内剩余的支路中具备相同供电影响的支路作为等效的支路，并合并等效的支路，获取等效支路组，根据十进制编码方式对等效支路组内包含的支路从1开始进行编码。
3.根据权利要求2所述的一种基于混合探路者算法的配电网网络重构方法，其特征在于，所述基于完成支路编码后的简化等效网络，以有功网损指标和电压稳定性指标为目标函数，通过混合探路者算法对中压直流配电网进行优化重构，获取当前中压直流配电网的最佳网络重构方案，包括，基于完成支路编码后的简化等效网络初始化混合探路者算法的参数，确定初始种群，根据潮流计算初始种群内每个动物的位置的适应度值，根据适应度计算结果选择探路者，根据探路者位置更新公式对探路者的位置进行更新，并计算对应适应度值，基于适应度值判断是否存在更优解，若不存在更优解，则放弃更新，若存在更优解，则更新探路者位置，并基于更新后的探路者位置，根据跟随者位置更新公式更新跟随者的位置，并计算每个跟随者对应的适应度值，判断是否存在跟随者的适应度值小于探路者的适应度值，若存在，则将该跟随者作为新的探路者，若不存在，判断跟随者是否存在更优解，若不存在更优解，则放弃新的解，若存在更优解，则更新跟随者...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨晓丰，赵寿生，李康毅，裘愉涛，章立宗，陈晓宇，唐志琼，金乃正，魏春辉，俞小虎，李勇，王兆旭，裘龚铭，温传新，陈晖，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司绍兴供电公司，
类型：发明
国别省市：
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