[发明专利]一种基于差分进化入侵杂草算法的配电网重构方法

权利要求书

1.一种基于差分进化入侵杂草算法的配电网重构方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)利用多目标加权法建立含分布式电源的配电网重构数学模型；

配电网重构数学模型以配电网网损最小、减少节点电压偏差为基础建立综合优化目标函数，其表达式为：

min f＝min(λ₁f₁+λ₂f₂)

f₂＝max|U_i-U_iN|

其中，λ₁,λ₂分别为f₁,f₂的权重系数，N_b为配电网中支路数，P_n为流过支路n的有功功率，Q_n为流过支路n的无功功率，R_n为支路n的阻抗，U_n为支路n末端节点电压值，K_n为0-1的离散变量，表示支路n的状态，支路打开为0，闭合为1，U_iN为节点i的额定电压，U_i为节点i的电压；

约束条件包括：

A、潮流方程约束：

其中，P_i和Q_i分别为节点i注入的有功和无功功率，P_DGi和Q_DGi分别为节点i分布式电源输入的有功和无功功率，N为系统中的节点个数，P_Li和Q_Li为分别为节点i的负荷有功和无功功率，G_ij、B_ij、σ_ij分别为节点i和节点j之间在时段t的电导值、电纳值和相角差，U_i和U_j分别为节点i和节点j在时段t的电压；

B、节点电压和支路电流约束：

U_imin≤U_i≤U_imax

I_n≤I_nmax

其中，U_imin和U_imax分别为节点i允许电压最小值和最大值，I_nmax为支路n的允许载流量；

C、支路功率约束：

S_n≤S_nmax

其中，S_nmax为支路n允许传输的最大容量；

D、DG有功、无功出力约束：

式中，分别为节点i上分布式电源有功、无功出力的下限和上限；

E网络的拓扑约束：重构后的网络为辐射状且无孤岛；

2)将相关控制变量作为杂草、配电网网损最小作为适应度函数并采用差分进化入侵杂草算法对配电网重构数学模型进行求解重构，并对重构结果进行验证，所述的差分进化入侵杂草算法具体为：

21)初始化种群参数并确定配电网络联络开关的数目和接入DG的数量，所述的种群参数包括IWO控制参数和DE控制参数，所述的IWO控制参数包括初始种群P₀、设置最大种群数P_max、最大迭代次数iter_max，所述的DE控制参数包括变异因子和交叉因子；

22)获取杂草个体的适应度值及生成种子数，设置当前进化代数iter＝1；

23)子代繁殖：子代个体以柯西分布随机分布在父代杂草个体周围，并依据适应度大小获取子代个体的种子数，适应度最优的个体生成种子数为S_max，适应度最差个体生成种子数为S_min，其余个体生成种子数介于二者之间，每个杂草产生的种子数线性的从最小值增大到最大值；

24)判断是否达到最大种群规模，若是，则进行步骤25)，若否，则发回步骤23)；

25)对适应度最优的个体进行变异、交叉和选择操作，生成新的临时种群并计算每个个体的适应度值；

26)判断是否达到最大迭代次数iter_max，若否，则当前进化代数加1，返回步骤2)，若是，则输出最优解，即输出适应度值最优的个体。