[发明专利]一种基于改进粒子群算法的输电网扩展规划方法

说明书

本发明提供一种基于改进粒子群算法的输电网扩展规划方法，有效解决传统启发式方法和数学优化方法在输电网规划的局限性，同时也对智能算法进行改进，解决其易陷入局部最优的问题，整体提升输电网扩展规划的优化结果。一种基于改进粒子群算法的输电网扩展规划方法，包括如下步骤，构建考虑经济性和可靠性的输电网扩展规划模型；采用非线性动态方法对粒子群算法中的惯性权重进行改进，获得改进的粒子群算法；基于改进的粒子群算法对输电网扩展规划模型进行模型求解，获得优化的输电网扩展规划结果。

技术领域

本发明涉及输电网规划技术领域，具体为一种基于改进粒子群算法的输电网扩展规划方法。

背景技术

随着我国经济的快速发展和居民生活水平的不断提升，人们对电能的需求和依赖越来越大，这也对我国输电网的安全稳定运行、输送容量和输电规模提出了更高的要求。为了确保经济、可靠的传输电能，必须在输电网建设过程中对其进行合理规划，保证输电网在安全稳定状态下运行。因此科学、合理的规划输电网，使输电网更经济、更可靠的输送电能，具有重要的理论意义和实用价值。

目前，国内外对于输电网扩展规划方法主要有：

(1)提出了一种逐步倒推法的输电网扩展规划方法，该方法将所有待选线路全部加入到系统中，构成一个冗余的虚拟网络，然后根据灵敏度分析，逐步去掉有效性低的线路；

(2)将电网规划问题分解成多个相对简单的子问题，然后通过求解各个小的子问题求得最终的最优解；

(3)将分支界定法与分解法相结合求解电网规划的数学模型，计算结果除提供最优方案外，还可输出由若干次优化方案构成的集合。

对于(1)来说，属于传统启发式方法，由人工直接参与，依赖于经验给出设计方案，在一定程度上影响规划效果。(2)只适用于简单的以投资和运行费用最小为目标的电网规划模型，而实际电网规划往往为多目标问题，无法简单地划分为投资主问题和运行子问题。对于(3)而言，当系统规模比较大时，需要考虑的分支过多，计算量也会很大，影响效率。因此，对输电网扩展规划的研究仍有很大的需求空间。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种基于改进粒子群算法的输电网扩展规划方法，有效解决传统启发式方法和数学优化方法在输电网规划的局限性，同时也对智能算法进行改进，解决其易陷入局部最优的问题，整体提升输电网扩展规划的优化结果。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于改进粒子群算法的输电网扩展规划方法，包括如下步骤，

构建考虑经济性和可靠性的输电网扩展规划模型；

采用非线性动态方法对粒子群算法中的惯性权重进行改进，获得改进的粒子群算法；

基于改进的粒子群算法对输电网扩展规划模型进行模型求解，获得优化的输电网扩展规划结果。

进一步地，所述构建考虑经济性和可靠性的输电网扩展规划模型包括，

根据考虑经济性的优化子目标函数和考虑可靠性的优化子目标函数采用权重系数法转化为一个单目标的输电网扩展规划模型，其表达式为，

min F＝μf₁+γf₂；

其中，min F为输电网扩展规划模型目标函数，f₁为考虑经济性的优化子目标函数，f₂为考虑可靠性的优化子目标函数，μ、γ分别表示f₁和f₂的权重系数，且μ+γ＝1。

进一步地，所述考虑经济性的优化子目标函数的表达式为，