[发明专利]基于模拟退火鸡群算法的配电网无功优化方法

权利要求书

1.一种基于模拟退火鸡群算法的含分布式电源配电网无功优化方法，其特征在于，包括：

步骤1、建立包括以电网损耗最小化为目标函数、区间潮流方程为等式约束、分布式电源出力和无功补偿容量为不等式约束在内的区间无功优化模型；

步骤2、采用区间牛顿法对区间潮流方程进行求解，给定初始电压，扩展变量导数的包含单调性区间得到区间牛顿算子后进行迭代，得到区间潮流方程的电压和相角区间解；

步骤3、利用基于模拟退火鸡群算法，对区间无功优化模型求解；

所述等式约束为：

式中：ΔP_i为节点i处有功功率变化值，ΔQ_i为节点i处无功功率变化值，为节点i处发电机组有功功率和无功功率出力区间；为节点i处分布式电源有功功率和无功功率出力区间；为节点i处有功负荷和无功负荷波动区间；分别为节点i，j的电压区间值；为节点i，j的相角差区间值；G_ij，B_ij分别为节点i、j间的电导值和电纳值；

所述步骤3包括：

步骤301：对鸡群个体进行初始化，式中：为发电机端电压调压区间；为无功补偿设备补偿容量区间；为有载调压变压器分接头档位区间；并确定鸡群个数N；公鸡，母鸡，小鸡，妈妈母鸡个数分别为NR,NH,NC,NM；最大迭代次数k_max，初始化令k＝0；

步骤302：如果k％G＝1，其中G为重建等级制度参数，比较适应度区间大小，重新建立鸡群的等级制度，将鸡群分成数个子鸡群，并确定好每个子鸡群的唯一公鸡，还有母鸡，以及妈妈母鸡和相应的小鸡；

步骤303：给定电压和相角初始区间，利用区间牛顿法求解式(2)，得到收敛的电压幅值和相角区间后，计算鸡群每个个体适应度区间，确定初始个体的pbest和gbest；

步骤304：对每只鸡个体，将其适应度区间与所经历过最好的位置进行比较，如果更好，则用当前位置更新个体最好位置，并作为该鸡个体最优区间pbest；

步骤305：对每个子鸡群的公鸡，将其适应度区间与gbest进行比较，如果更好，则用该公鸡的位置更新全局最好位置，并作为鸡群最优区间gbest；

步骤306：按下列方法分别更新公鸡，母鸡，小鸡位置：

公鸡位置更新方法，为了保证得到全局最优解，首先按公式(9)-(10)生成公鸡新的位置：

式中：为公鸡i的第k次迭代后的位置，t为所有公鸡中除去公鸡i后的个体；分别为公鸡i，t对应适应度区间，σ²为中间变量；

其次，若则接受新位置否则，按公式(11)选择是否接受新位置；

式中：T为模拟退火温度；lamda为衰减系数；k_B为玻尔兹曼常数；为公鸡i位置更新后的适应度区间；为公鸡i位置更新前的适应度区间，s是在0-1之间产生的随机数，p_T为选择更新当前位置的概率；

母鸡位置更新方法，按公式(12)-(14)进行更新：

式中：r₁为第i只母鸡所在子鸡群的公鸡；r₂为整个鸡群中公鸡和母鸡中随机选取的任意个体且r₁≠r₂；rand为[0,1]的随机数；分别为公鸡r1,r2对应适应度区间，L1为母鸡位置更新因子L1，L2为母鸡位置更新因子L2；

小鸡位置更新方法，按公式(15)进行更新：

其中，w按公式(16)确定

式中：为公鸡个体i,r对应适应度区间；r为小鸡所在子鸡群公鸡；m为小鸡对应的妈妈母鸡；w为惯性系数；u为随机权重值，u_max取0.7,u_min取0.4；FM为[0,2]的随机数；记区间中点值记号为mid(*)，其中*代表一个区间数，p为中间变量；

步骤307：判断是否达到最大迭代次数；是，则转步骤308；否，则令迭代计数器k＝k+1，进入步骤302；

步骤308：输出最优解，结束。