[发明专利]一种基于遗传算法的停电计划优化方法

摘要

一种基于遗传算法的停电计划优化方法，它是针对配网停电计划优化，并建立如下多目标约束规划模型，主要包括：一、多个优化目标：(1)最大化供电可靠性；(2)最小化安全风险；(3)最大化工作量均衡度；(4)最小化停电时间调整量；二、多个约束：(1)同杆陪停约束；(2)双电源约束；(3)保供电约束；(4)负荷转供超载约束；(5)工作量不越限约束；在此基础上，通过模拟退火算法进行求解，流程为：将决策变量B_ik进行编码，变成长度为i*k的字符串；随机产生N个解，作为初始种群，评估每一个解的性能；执行G次操作，评估种群中每个解的性能，返回其中的最优解。

主权项

1.一种基于遗传算法的停电计划优化方法，它是针对配网停电计划优化，如公式(1)表示了优化目标；并建立如下多目标约束规划模型，主要包括：一、多个优化目标：(1) 最大化供电可靠性，它以停电时户数作为供电可靠性指标进行计算，通过如公式(7)计算停电时户数：(2) 最小化安全风险，它计算停电计划中的电网安全风险、人员安全风险和用户影响风险的综合指标作为风险值进行最小化，通过如公式(8)可以计算平均风险值：(3) 最大化工作量均衡度，它建立工作量评估模型，并计算优化范围内各个工作量进行，以工作量均方差为指标优化，通过如公式(9)可以计算工作量均衡度：(4) 最小化停电时间调整量，最小化优化后的停电开始时间与原计划停电开始时间之间的差异，通过如公式(10)可以计算优化后停电计划开始时间与原计划时间差异：二、多个约束：(1) 同杆陪停约束，优化后陪停的线路需考虑同时停电，如公式(2)表示陪停约束；(2) 双电源约束，优化后需保证双电源用户的两个或多个进线不能同时停电，如公式(3)表示双电源约束；(3) 保供电约束，优化后需保证保供电用户在保电时间范围内不能停电，如公式(4)表示保供电约束；(4) 负荷转供超载约束，优化后需保证负荷转供后，设备不能超载运行，如公式(5)表示负荷超载约束；(5) 工作量不越限约束；优化后需保证工作量不能超过阈值，如公式(6)表示工作量越限约束；在此基础上，通过模拟退火算法进行求解，流程为：    步骤1：将决策变量B_ik进行编码，变成长度为i*k的字符串；    步骤2：随机产生N个解，作为初始种群，评估每一个解的性能；    步骤3：执行G次如下操作：        步骤3.1：(交叉操作)在种群中随机选择2个解，进行交叉操作，对于产生的子解，验证是否满足约束(2)~(6),若满足，根据公式(1)评估其性能，如果性能比两个父解都好，放入种群中；        步骤3.2：(变异操作)在种群中随机一个解，进行变异操作；对于产生的子解，验证是否满足约束(2)~(6),若满足，根据公式(1)评估其性能，如果性能比两个父解都好，放入种群中；    步骤4：评估种群中每个解的性能，返回其中的最优解；上述的各个公式如下：其中：i,j: 停电计划序号，n: 停电计划数，B_ik: 优化后的计划开始时间，H：停电时户数，R：安全风险值，B：工作量均衡度，D：优化后开始时间与原计划时间偏差，通过公式(11)将0-1表示的计划开始时间转换为常规理解的开始时间。