[发明专利]一种基于离散猴群算法的配变群集负载均衡优化方法

说明书

本发明公开了一种基于离散猴群算法的配变群集负载均衡优化方法，包括如下步骤：S1、根据配电网网络参数利用联络开关以及分段开关的开合状态，求解变电站群集中每台配变自身馈线上所供负荷；S2、求解通过联络线路转移到每台配变馈线上的负荷；S3、求解配变群集的有功损耗；S4、建立以开关设备的开合状态为决策变量的配变群集负载时空优化模型；S5、利用离散猴群算法求解优化模型,该方法在避免开关设备频繁操作的前提下，可以有效降低变电站群集中配变的有功损耗。

技术领域

本发明适用于含有多台变电站的配电网节能降损领域，尤其涉及一种基于离散猴群算法的配变群集负载均衡优化方法。

背景技术

目前配电网的调控还不够灵活，配变的各条出线向固定的负荷点供电，没有很好地实现配变群集的负载时空均衡优化。通过优化配电网中分段开关以及联络开关的闭合状态，可以有效降低变电站群集的总损耗，能够使配变群集在满足供电可靠性的前提下负载率更均衡，进而实现节能减排。

配变之间往往通过联络线路等设备存在联络关系，通过优化配电网中分段开关以及联络开关的闭合状态，对配电网进行正常态的网络重构，可以使得变电站的负载率更均衡，进而有效降低变电站群集的总损耗。有关于配变群集的负载均衡研究还存在以下两点不足：(1) 开关设备的开合操作会影响供电可靠性和设备的使用寿命，已有研究没能有效计及操作频率约束；(2)将变压器等效为一段含阻抗的线路，关注配变下游的馈线网络重构，对变电站群集的负载均衡优化关注不够。此外，配网重构是一个非线性组合优化问题，开关状态组合数量多，求解难度大，一般需要借助智能算法求解，遗传算法及其改进算法因操作的简单性而得到了广泛应用，但仍存在着早熟收敛和收敛性能差的缺点。

发明内容

本发明将提出一种基于离散猴群算法的配变群集负载均衡优化方法，该方法以一段时间内而不是某一时间断面上的网损成本最小为目标函数，在满足配电系统“N-1”安全约束的前提下，完成负载时空均衡优化。其难点在于如何建立以开关设备的开合状态为决策变量的配变群集负载时空优化模型，并快速求解多变量优化模型。为此，本发明建立了以网损和开关设备动作成本最小为目标函数的优化模型，计及了非孤岛运行、开关操作频率、N-1安全等约束条件，并对传统的离散猴群算法加以改进，从而实现对优化模型的快速求解。

本发明通过如下技术方案实现：

一种基于离散猴群算法的配变群集负载均衡优化方法，包括如下步骤：

S1、根据配电网网络参数，以联络开关以及分段开关的开合状态为变量，求解变电站群集中每台配变自身馈线上所供负荷；

S2、求解通过联络线路转移到每台配变馈线上的负荷；

S3、求解配变群集的有功损耗；

S4、建立以开关设备的开合状态为决策变量的配变群集负载时空优化模型；

S5、利用离散猴群算法求解优化模型。

所述步骤S2中求解通过联络线路转移到每台配变馈线上的负荷过程：

2.1、根据联络开关状态更新每条馈线指示变量SI_i,j,l(t)；

2.2、根据配网集群的联络情况，通过下式计算P_l,t,tr；

其中：P_l,t,tr表示其他馈线经第l个联络开关向第j条馈线转移的负荷量。

2.3、根据更新每条馈线指示变量SI_i,j,l(t)和P_l,t,tr通过如下公式计算P_i,t,tr；