[发明专利]一种直流配网的故障恢复重构方法

说明书

本发明公开了一种基于混合粒子群算法的直流配网故障恢复重构方法。本发明方法步骤如下：首先，等效简化配网结构，降低粒子编码维数；其次，对组内支路进行编码，设计一种自适应求解策略确保生成的支路组满足辐射状约束，支路组搜索采用基于自适应求解策略的改进二进制粒子群算法，各支路组的组内搜索采用基于莱维飞行的改进离散粒子群算法。本发明针对直流配网故障提出了相应的恢复重构方法，该方法收敛速度快，进化效率高，可得到最优重构结果，为直流配网的发展提供了理论支撑。

技术领域

本发明涉及直流配网的故障恢复领域，特别涉及一种基于图论、二进制粒子群和离散二进制粒子群算法的直流配网的故障恢复重构方法。

背景技术

基于电压源变流器技术的柔性直流配电网具有便于分布式能源与多元负荷接入、线损小、控制灵活等优点，成为未来配电网技术发展趋势，也为直流配用电系统的可靠性带来了空前的挑战。直流配网的故障恢复重构为解决直流配网的故障问题提供了一条新的途径，可以在满足系统各项约束条件的情况下，寻找配网中所有开关的最优开断组合，达到降低系统网损，提高电压质量、均衡负载等目的。因此，研究直流配网的故障恢复重构技术，对提高直流配用电系统可靠性具有重要意义。

配网重构本质上是一个多目标非线性混合优化问题，在数学上是一个NP难问题，常见的重构方法主要有以下几种：启发式算法、人工智能算法和混合算法。

启发式算法是一种直观分析的算法，按照一定的原则，逐步迭代获得满意的结果，但当系统结构复杂时，效率也随之降低；求取大规模的配网问题时，采用基于随机类算法的重构方法能够更为高效地求解最优解，然而随机类算法将会产生大量的无效解，需要判断生成解是否有效，降低了进化效率，同时随机类算法易产生早熟，陷入局部最优。因此，本发明根据直流配网结构特点，计及换流器的损耗，简化网络结构，以提高搜索效率。在粒子搜索过程中为提高粒子进化效率，提出了一种自适应编码策略，使得选择的支路组满足辐射状约束，无需进行不可行解的判断；为尽量避免智能算法陷入早熟，引入莱维飞行思想，对离散粒子群算法进行改进，两者结合形成混合粒子群算法，以提高配网网架结构优化，得到网络开关的最优组合方案。

发明内容

本发明的目的是提供一种直流配网的故障恢复重构方法，相比其他算法具有更快的寻优速度，能够有效找到全局最优解，为直流配网发展提供理论支撑。

为实现以上发明目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种直流配网的故障恢复重构方法，包括以下步骤：

步骤S1，建立直流配网故障恢复重构模型，确定目标函数和约束条件；

所述步骤S1中，以系统网络损耗最小为目标建立配网恢复重构模型，具体为如下公式(1)：

约束条件为如下公式(2)～(5)：

Ai＝I (2)

U_i,min≤U_i≤U_i,max (3)

I_i≤I_i,max (4)

g∈G (5)