[发明专利]一种基于和声算法的配电网孤岛划分方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种配电网孤岛分析方法，尤其涉及一种基于和声算法的配电网孤岛划分方法。

背景技术

配电网孤岛运行是配电网在接入分布式电源(DG)后的一种非常态运行方式。配电网孤岛划分就是当配电网外部的上级电网发生故障、频率电压越限和振荡失步等情况下，根据电网结构、DG的位置、发电容量等，将配电网解列成一个或几个孤立的子网，以保障负荷特别是关键负荷的供电，直至故障排除，系统恢复供电。在这种运行方式下，配电系统的部分用户仅由DG进行供电，包含这部分用户及DG的系统被称为配电系统中的孤岛。

根据IEEE std.999-2000的相关规定，在配电系统因故障停运之后，为了检修人员的人身安全，同时为了使得配电网尽快消除故障，配电网中的所有DG必须短时退出运行，禁止非计划孤岛运行的发生。

但因DG具有独立供电的能力，故障隔离之后，可利用DG恢复部分重要负荷及相关负荷的供电，从而显著提高系统的供电可靠性。对此，新标准IEEE std.1547-2003鼓励有意识的孤岛运行。在系统失电的情况下，若能以各类DG为电源形成独立供电孤岛可以保障重要负荷供电的不间断，同时让尽可能多的负荷得到供电恢复，可以显著提升配电系统的供电可靠性。

如何充分有效地利用有限的分布式电能，确定以DG为电源中心的最佳电力孤岛，并适时地进行孤岛运行及与大电网的同步运行，从而最大限度地发挥分布式发电的优势，保障重要负荷以及尽可能多负荷的持续供电是实现配电网孤岛高效运行的关键问题。

中国专利《一种用于考虑联络开关的含分布式发电配网孤岛划分方法》，专利公开号：CN102983570A，公开了一种考虑联络开关的含分布式发电配网孤岛划分方法，基于配电系统图模型，得到含DG配电系统孤岛划分新模型；构建故障之后失电区域配电系统的图模型G。为构建满足工程需求的考虑联络开关的含分布式发电配电网孤岛划分方法提供理论依据，以此算法为基础提出含环网结构的配电网孤岛划分问题的求解策略，扩展了含分布式发电孤岛划分技术的工程化应用范围。

但上述方法对于离散的优化问题处理不佳，计算速度慢，容易陷入局部最优，在求解孤岛划分问题时时间较长。

鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本创作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于和声算法(HS算法，Harmony search)的配电网孤岛划分方法，用以克服上述技术缺陷。

为实现上述目的，本发明提供一种基于和声算法的配电网孤岛划分方法，其特征在于，其过程为：

步骤1，配电网系统对和声算法参数初始化设置；

步骤2，配电网系统对配电网中的每一个体的每一维度进行编码初始化，产生N个初始个体；

步骤3，配电网系统计算初始和声记忆库HM中每个个体的目标函数值；

步骤4，配电网系统按照HS算法规则产生新解，并计算新解的目标函数值；

步骤5，配电网系统更新和声记忆库HM；判断上述步骤4计算的新解的目标函数值是否大于所述和声记忆库HM中最差解的目标函数值，若大于，则用新解替换所述和声记忆库HM中的最差解；

步骤6，配电网系统判断是否满足和声算法的终止条件：实际迭代次数小于上述步骤1中设置的迭代次数；若满足，则进行下述步骤7；若不满足，则返回步骤4，并依次进行；

步骤7，配电网系统在得到当前最优解后，对孤岛方案内的每个孤岛进行潮流校验；

步骤8，配电网系统输出孤岛方案，得到解列点。

较佳的，在上述步骤2中，对于每个个体，其每一维的编码过程为：对于连接有DG的节点，编码初始化为1；对于连接有一级或二级负荷的节点，编码初始化为1；对于连接有三级负荷的节点，编码随机初始化为0或1。

较佳的，在上述步骤3中，首先用广度优先搜索算法对个体进行搜索，确定划分方案中每个孤岛包含的负荷和分布式电源DG，判断每个孤岛是否满足约束条件A和条件B的要求，其中，按照下式判断每个孤岛是否满足约束条件A和B，

其中，Sump_i为单个孤岛的负荷恢复量，m为该孤岛包含的负荷数，w_j为负荷权重，P_j为负荷的有功功率；上述约束条件进行判定的基本思路为：每个孤岛方案中可能包含n个彼此分离的孤岛，对单个孤岛，判断该孤岛是否满足约束条件A和B；如果两者同时满足，计算其负荷恢复量，负荷恢复量为负荷有功功率和负荷等级权值的乘积；若至少有一个不满足，则将其负荷恢复量置0。