[发明专利]一种基于节点相关度实现可靠解列的网架结构优化方法

权利要求书

1.一种基于节点相关度实现可靠解列的网架结构优化方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

S1、输入电力网络系统的原始数据，构造系统初始节点导纳矩阵，经过潮流计算获取潮流信息，根据潮流信息计算状态矩阵；

S2、利用广义特征分析计算状态矩阵特征值，筛选主导模式构造模态矩阵；

S3、针对模态矩阵进行Gauss消主元得到慢同调矩阵，根据节点与慢同调群的相关性组成相关度矩阵，将其作为节点分类的判据，进而获取系统节点分布情况；

S4、利用节点之间的关联程度搭建节点相关度模型，确定目标函数与约束条件；

S5、通过DPSO优化算法计算目标函数并更新网架结构；当优化迭代次数结束时，执行步骤S6；当优化迭代次数没有结束，依据新的网架结构修正节点导纳矩阵，代入步骤S1中并执行步骤S1；

S6、输出网架结构最优调整方案，计算结束；

S7、提出解列决策范围量化指标，验证方案有效性；

步骤S4的具体方法为：

对网架结构进行优化，使网架结构中模糊节点的数量小于一定阈值，模式节点的数量大于一定阈值，同调群内节点相关度大于一定阈值，非同调群之间节点相关度小于一定阈值；

假设解列断面将系统共分为s群，其中第i群中有R_si个系统节点，R_mi个模式节点，R_fi个模糊节点，且模式节点a对同调群b的相关度为A_ab，则目标函数分为以下4种情况：

a.模式节点数量占所有系统节点的比例，即当值为1时表明所有节点都是模式节点；

b.模式节点数量占非弱连接节点的比例，即当值为1时表明系统中不存在模糊节点；

c.模式节点与自身同调群相关度平均值，即当值为1时所有模式节点与自身同调群完全相关；

d.模式节点与其它非同调群的相关度平均值，即当值为0时表明模式节点与其它非同调群的相关度为0，当值为1时表明模式节点与其它非同调群也强相关；

观察发现上述f₁、f₂、f₃、f₄的值处在同一数量级，令权重相等，得到如下适应度函数：

maxf＝f₁+f₂+f₃-f₄

其中，f的最大值为3，该值越大，不同区域间的节点相关度差异越明显；

步骤S5的具体方法为：

DPSO算法中每个粒子代表一种可行方案，各粒子根据个体惯性、个体认知和群体认知不断调整自身飞行姿态，最终找到合适的优化方案；粒子调整姿态的过程，是通过线路增减调整网架结构的过程，反映在数学模型中即是系统导纳矩阵发生变化；为避免重复计算，直接在初始导纳矩阵基础之上添加修正矩阵来构造不同网架结构下的导纳矩阵；令线路x在导纳矩阵中的修正位置为：

其值由线路x两端节点决定；i_x和j_x表示线路x两端的节点标识；则修正导纳矩阵为：

其中，q_x表示线路x变化条数；y_x表示线路x的导纳值。