[发明专利]一种基于自演化过程的电网网架规划方法

权利要求书

1.一种基于自演化过程的电网网架规划方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤(1)：在电网规划中过程中，选取线路为主体研究对象，构建主体结构。

步骤(2)：依据主体特性，确定主体接收刺激信号的范围I。

步骤(3)：确定适应程序τ。适应程序应包括受益、合作、背叛、聚集等等行为。

步骤(4)：建立适应性环境ε。在电网规划中，将电源及负荷节点设置为适应性环境。

步骤(5)：规定主体的效用函数μ。线路主体依据自身利益的最大化来调整自身特性以求更为合理地适应实时变化的外部环境，最终得到整体网架的规划方案。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中选定的主体结构特征如下：

所有主体结构A构成的集合Λ为适应程序的作用域。通常主体结构展现出可组合的性质，用来表示主体的聚集特性，即：

式(1)中，符号″×″是组合的含义。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中确定的主体接收刺激信号的范围I如下：

适应性主体区分各种环境的能力是由其所能接收到的信号或者刺激的范围决定的。设在时刻t，对于主体结构A(t)∈Λ，适应系统的特定环境ε(t)通过产生信号I(t)而作用于主体。对于不同的主体结构A(t)≠A′(t)接收到的信号范围也不相同I_A(t)≠I_A′(t)。I通常以多信号组合的形式表示：

式(2)中，符号″×″是组合的含义。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中确定的适应性程序如下：

对于输电线路主体来说，从连接电源与负荷间进行电力传输的过程中获得收益；若通过多条线路的连接，使得网络特性得到优化，则选定主体进行“合作”行为，反之采取“背叛”行为；若多主体间合作系数较高则进行聚集行为，即多主体聚集为复杂单主体。

适应程序对当前主体结构以及环境信息做出响应，输出下一时刻主体结构：

τ：I(t)×Λ(t)→Λ(t+1) (3)

为不失一般性，将随机过程引入适应程序，即τ在一定范围内的结构上分配概率，并根据概率从中选择，而不是通过I(t)以及Λ(t)决定一个唯一的结构Λ(t+1)。更一般的，设Ψ为Λ上允许的概率分布集合，则有：τ：I×Λ→Ψ表示给每一个对子(I(t)，Λ(t))，分配特定的概率分布Ψ(t+1)∈Ψ。也就是在时刻t+1，主体结构Λ(t+1)根据概率分布Ψ(t+1)＝τ(I(t)，Λ(t))在Λ上随机地取样。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(5)中规定的效用函数如下：

效用函数μ是对每一个结构在给定环境下表现好坏的度量，需要考虑各种不同环境下主体行为的效率，以便适应各种情况。在建立效用函数时，可适当平滑掉在短期因不确定性带来的影响，采取长期平均效用率：

其中Λ(τ，t)表示τ在时刻t以及环境ε下的主体结构，μ_ε(Λ(τ，t))是对应效用函数值，μ_τ，ε(T)是τ到时刻T在环境E下的总效用。基于此，还可以对主体行为优化速率进行评价。设μ^*_τ，ε(T)为T时刻前最大可能效用值，可设计函数c(T)趋于0，若存在μ_τ，ε(T)/μ^*_τ，ε(T)＞(1-c(T))则主体满足渐进最优标准速率，并且以不低于c(T)接近0的速率来趋近最优速率。

每个独立主体对象依据自身利益的最大化来调整自身特性以求更为合理地适应实时变化的外部环境，其效用函数依据实际情况设置为：

式中：min y₁(x)和min y₂(x)为效用函数；h₁为最大负荷持续时间；h₂为故障持续时间；C_i(x)为支路建设成本；s为缺电损失评价率；p_i为单位长度线路故障概率；d_i为线路长度；P_1i(x)为对应支路功率损耗；P_2j(x)为对应节点的功率缺额；P_3k(x)为对应支路的故障损失。