[发明专利]一种配电线路规划方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及配电线路规划技术，尤其涉及一种配电线路规划方法及装置。

背景技术

配电线路规划的核心内容是：对变电站的位置和容量、馈线的路径和数目、分段开关的位置和数目、以及网络接线方式的优化过程。具体地，在变电站容量、馈线容量、电压降落、网络结构及可靠性等约束条件下，通过减少新设备和新线路的安装费用，减少已有设备和线路的扩容费用，减少运行维护费用和提高系统可靠性来达到优化的目的。

配电线路规划是一个复杂的大规模组合优化问题，对于配电线路规划的求解策略选择而言，传统的确定性算法，如线性/非线性混合整数规划算法相对于启发式算法而言，具有更好的收敛性，但是却难以处理规划中的非线性和非凸性特征，而且不可避免地要陷入维数灾，因此只适用于小规模的配电线路规划。启发式算法由于其优秀的多点搜寻能力，能在合理的时间内完成对大规模、多目标的规划问题求解。因此，配电线路规划的研究多集中在现代启发算法，尤其是进化算法上。但是启发式算法在处理组合优化问题时对约束条件难以有效处理且容易陷入早熟，早熟是指过早的陷入局部最优群。可见，如何针对上述问题对启发式算法进行改进是研究的热点。

近年来，采用现代启发式算法，如遗传算法、模拟退火算法、禁忌搜索、蚁群算法等，解决配电网络线路规划的全局寻优问题上取得了一些突出的成果。如改进遗传算法，该算法在优化模型中考虑线路投资的时间价值，并以备选网络的生成树作为初始解，避免了随机产生初始可行解时求解速度较慢的弊端，借鉴支路交换的思想设计杂交算子和变异算子，避免辐射性检查过程。再例如将负荷点作为食物，利用蚁群算法进行线路规划。此外，随着地理信息系统(GIS，Geographic Information System)的不断发展与进步，也给配电网络线路规划带来了新思路。比如基于GIS的配电网络规划算法，该算法利用GIS的空间分析能力，可以有效避开障碍物。但是，目前大多数配电线路规划采用的启发式算法很少与GIS相结合，而且容易陷入局部最优解，算法结果不够直观且易产生无效支路，在大规模的配电网络线路规划求解时，算法效率不够理想等问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的主要目的在于提供一种配电线路规划方法及装置。

本发明实施例提供的配电线路规划方法，包括：

建立目标资金模型，并根据配电线路的相关要素信息生成初始种群；

根据所述目标资金模型计算所述初始种群中的各个线路结构个体的目标资金值；

根据所述各个线路结构个体的目标资金值，计算所述初始种群所对应的控制参数以及各个线路结构个体所对应的控制参数，并根据所述初始种群所对应的控制参数以及各个线路结构个体所对应的控制参数进行线路结构个体的差分进化操作；

迭代进行如下操作，直至终止条件满足为止：从所述当前种群中选择出下一代种群，计算所述下一代种群所对应的控制参数以及各个线路结构个体所对应的控制参数，根据所述下一代种群所对应的控制参数以及各个线路结构个体所对应的控制参数进行线路结构个体的差分进化操作；

输出最后一次迭代得到的种群中的最优线路结构个体。

本发明实施例中，所述方法还包括：

根据变电站的要素信息和负荷点的要素信息，在电力GIS平台中创建配电线路的相关要素信息；

所述输出最后一次迭代得到的种群中的最优线路结构个体，包括：

对所述最优线路结构个体进行解码，得到的最优线路结构编号；

根据所述最优线路结构编号在电力GIS平台上绘制出规划线路。

本发明实施例中，所述根据所述各个线路结构个体的目标资金值，计算所述初始种群所对应的控制参数以及各个线路结构个体所对应的控制参数，包括：

对所有线路结构个体按照目标资金值从最优至最差进行排序；

计算最优有线路结构个体与其他有线路结构个体之间的欧氏距离，并按照欧氏距离从最近到最远进行顺序；

根据各个线路结构个体的排位信息，计算种群最优状态指示器的值；

根据所述种群最优状态指示器的值，计算种群所对应的控制参数以及各个线路结构个体所对应的控制参数。

本发明实施例中，所述根据所述种群最优状态指示器的值，计算种群所对应的控制参数以及各个线路结构个体所对应的控制参数，包括：

根据所述种群最优状态指示器的值，评估当前种群的搜索状态；其中，所述搜索状态包括探索状态和局部寻优状态；

根据所述种群的搜索状态以及所述最优状态指示器的值，计算种群所对应的控制参数以及各个线路结构个体所对应的控制参数。