[发明专利]面向配电网分布式状态估计的同步相量量测配置分区方法

权利要求书

1.一种面向配电网分布式状态估计的同步相量量测配置分区方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)对于选定的配电系统，获取配电网络的拓扑连接关系，构造邻接矩阵A，设置子区域数M；

2)建立面向配电网分布式状态估计的同步相量量测配置分区模型；

3)通过遗传算法求解步骤2)中所述的面向配电网分布式状态估计的同步相量量测配置分区模型；包括：

(3.1)设置遗传算法中个体的染色体长度等于子区域数M，染色体上基因的取值集合为配电系统所有节点构成的集合Ω，Ω＝{1，2，...，N}，N表示待分区配电系统总的节点数，随机生成初始种群，进化代数d＝1，设置交叉概率p_C、遗传概率p_M和最大进化代数D；

(3.2)通过群体中个体的染色体获得初始中心节点，利用中心扩展分区方法对配电网进行分区，进而计算个体的适应度；所述的中心扩展分区方法包括：

(3.2.1)设所有节点均未分区，随机获取M个节点作为初始中心节点，将初始中心节点标记为已分区节点；

(3.2.2)扩展次数k＝0，根据初始中心节点更新初始中心节点对应的子区域集合并构造分区矩阵E_k，扩展次数k＝k+1；其中，分区矩阵E_k为M×N维矩阵，对于l与i分别表示节点编号与子区域编号，若节点l在子区域i中，则E_k的第i行第l列元素E_k，i，l＝1，否则E_k，i，l为0，子区域集合Γ_l中元素为节点l所属的子区域编号，若节点l在子区域i中，则i∈Γ_l；

(3.2.3)设第k次扩展后的待调整分区矩阵E′_k＝E_k-1A，A为邻接矩阵，将待调整分区矩阵E′_k中非零元素全部置1，设i＝1，j＝2，i与j均为子区域编号；

(3.2.4)若j＞M，则i＝i+1，j＝i+1，进入第(3.2.5)步，否则进入第(3.2.6)步；

(3.2.5)若i＝M，则进入第(3.2.8)步，否则进入第(3.2.6)步；

(3.2.6)获得子区域i与子区域j的重叠节点集合Λ_i，j，若重叠节点集合Λ_i，j为空集，则j＝j+1，进入第(3.2.4)步，否则进入第(3.2.7)步；

(3.2.7)若重叠节点集合Λ_i，j中只有两个节点且这两个节点均为已分区节点，则分别将两个节点作为子区域i与子区域j的共有边界节点，比较最大区域节点数与最小区域节点数之差，以差最小为目标选择边界节点，若差相同则以扩展前子区域i中节点为边界，调整待调整分区矩阵E′_k，更新边界节点对应的子区域集合，j＝j+1，进入第(3.2.4)步；

(3.2.8)设所有已分区节点构成的集合为Ω1，对于若i∈Γ_l，则待调整分区矩阵E′_k的第i行第l个元素E′_k，i，l＝1，否则E′_k，i，l＝0；

(3.2.9)设所有未分区的重叠节点构成的集合为Ω₂，对于若重叠子区域已有边界，则将节点l划分到节点数目最少的子区域中，若节点数最少的子区域有多个，则将节点l划分到编号最小的子区域中，调整待调整分区矩阵E′_k，更新节点l对应的子区域集合；

(3.2.10)设i＝1，j＝2，i与j均为子区域编号；

(3.2.11)若j＞M，则i＝i+1，j＝i+1，进入第(3.2.12)步，否则进入第(3.2.13)步；

(3.2.12)若i＝M，则进入第(3.2.15)，否则进入第(3.2.13)步；

(3.2.13)获得子区域i与子区域j的重叠节点集合Λ_i，j，若重叠节点集合Λ_i，j为空集，则j＝j+1，进入第(3.2.11)步，否则进入第(3.2.14)步；

(3.2.14)若重叠节点集合Λ_i，j中只有一个节点，节点未分区且子区域i与子区域j第一次重叠，则将所述节点作为子区域i与子区域j共有的边界节点，调整待调整分区矩阵E′_k，更新边界节点对应的子区域集合，j＝j+1，进入第(3.2.11)步；

(3.2.15)设完成调整后的分区矩阵E_k＝E′_k，若E_k＝E_k-1，则进入第(3.2.16)步，否则将E_k中包含的节点标记为已分区节点，扩展次数k＝k+1，进入第(3.2.3)步；

(3.2.16)根据分区矩阵E_k输出分区结果；

(3.3)将选择算子作用于群体，保留适应度最高的个体；

(3.4)将交叉算子与变异算子作用于已选择群体，产生下一代，进化代数d＝d+1；

(3.5)若进化代数d＜D，则进入第(3.2)步，否则进入第(3.6)步；

(3.6)将适应度最高的个体作为最优解输出；

4)输出得到的面向配电网分布式状态估计的同步相量量测配置分区方案。