[发明专利]一种考虑配电网拓扑特点的最小碰集算法

说明书

本发明公开了一种考虑配电网拓扑特点的最小碰集算法，包括如下步骤：步骤一、获取最小冲突集簇；步骤二、BPSOGA参数初始化；步骤三、根据现有的适应度函数构建出一种新适应度函数；步骤四、BPSO子种群和GA子种群进行信息交互；步骤五、构建新适应度函数的最小碰集判据，本发明优点是：首先分析了现有三类适应度函数的特点，通过加权融合，使构建的新适应度函数集中了三类适应度函数的优点，再通过分析配电网的拓扑结构，并得出配电网故障的最小冲突集簇的特点，利用此特点，提出了最小碰集判据，该最小碰集判据直接使最小碰集算法不再需要最小碰集保证策略，进而使求解速度大幅提高，准确率略微上升。

技术领域

本发明涉及配电网故障诊断的技术领域，更具体地说是涉及配电网最小碰集方法的技术领域。

背景技术

配电网是电力系统的重要组成部分，其主要作用是分配电能，是电力系统安全稳定运行的重要环节。在当下，基于人工智能的配电网故障诊断方法成为研究的热点。基于模型诊断[model-based diagnosis，MBD]作为人工智能的一个重要研究方向，在配电网故障诊断中引起了广泛关注。

在基于模型诊断的方法中，诊断产生过程主要包括离线建立系统模型、搜索最小冲突集候选，在线识别最小冲突集、计算最小碰集、故障模式识。其中，在线计算最小碰集最为复杂、实耗最长，是影响整个基于模型诊断实时性的关键。因此，许多学者对最小碰集方法进行了研究。

人工智能领域专家Reiter在1987年首次给出计算碰集的方法HS-TREE。后来，BHS-TREE、Boolean等方法相继被提出。但是，由于以上方法大都基于树或图，数据结构复杂且计算量大，不适合求解大规模的碰集问题。于是基于智能优算法的最小碰集方法成为发展趋势，这些方法主要包括：GA、BPSO、DE、IGA等。

虽然这些智能算法已经用到很多实际问题当中，在配电系统中的应用也很多，但是这些方法都是普适性的，都只是单纯地将普适性的最小碰集方法应用到各个故障诊断中，并没有考虑实际问题的具体特点。因此，求解速度和准确率的提高都受到了极大的限制。若能将每个实际问题的特性考虑进去，形成每个问题所特有的最小碰集方法，求解速度和准确率将得到较大提高。

发明内容

本发明就是为了克服上述现有技术的不足，而提出的一种将配电网拓扑结构特点考虑进最小碰集方法中，可提高求解速度和准确率的考虑配电网拓扑特点的最小碰集方法。

本发明所采用的技术方案是：

一种考虑配电网拓扑特点的最小碰集方法，包括如下步骤：

步骤一、获取最小冲突集簇：在故障发生前，根据多个测量点将配电网划分为多个子系统，得出每个子系统的解析冗余关系，并搜索出各子系统的最小冲突集候选；

步骤二、BPSOGA参数初始化，BPSOGA参数初始化包括二进制粒子群优化算法BPSO的参数初始化和遗传算法GA的参数初始化，二进制粒子群优化算法BPSO的参数初始化包括以下步骤：二进制粒子群优化算法BPSO按照如下公式进行速度和位置的迭代更新：

其中，ω为惯性权重，c₁和c₂为学习因子，ξ₁和ξ₂为[0,1]上的随机数，分别表示第i个粒子第k次迭代时在d维的速度和位置；表示第i个粒子在第k次迭代是在d维的个体最优位置，表示第k次迭代是在d维的群体最优位置；

遗传算法GA的参数初始化包括以下步骤：适应度线性排序、选择、交叉、变异、重插入；

步骤三、根据现有的适应度函数构建出一种新适应度函数：