[发明专利]一种基于TLBO算法的核心骨干网架构建方法

说明书

本发明涉及电力系统差异化规划技术，具体涉及一种基于TLBO算法的核心骨干网架构建方法，分别基于风险理论和复杂网络理论构建支路和节点重要度评估指标体系，基于熵权‑TOPSIS法计算各指标权重；计算元件重要度并进行排序，基于最小斯坦纳树将所有重要负荷节点连通；以新能源出力收益与核心骨干网架运行风险比最大为目标函数构建机组优化配置模型，采用改进二进制TLBO算法进行求解，得到核心骨干网架构建方案。该方法为核心骨干网架的构建拓展新的思路，为电网规划部门制定差异化规划方案提供参考，有利于提升电力系统在大规模新能源接入趋势下的适应性。

技术领域

本发明属于电力系统差异化规划技术领域，特别涉及一种基于TLBO算法的核心骨干网架构建方法。

背景技术

差异化规划设计的目的是在重大自然灾害发生时能保障对重要负荷的持续供电，差异化规划的核心内容是核心骨干网架的构建。近年来，由于大规模新能源接入电力系统，电力系统在“源”、“荷”两端的不确定性显著提升，系统稳定运行受到极大挑战，关键支路、节点难以辨别增加核心骨干网架的构建难度。核心骨干网架的构建属于非线性、不连续的优化问题，依赖于人工智能算法，基于教与学的优化算法(TLBO)作为人工智能算法领域的一种新型群智能算法，在各工程领域取得了良好的效果。其具备算法简单、设置参数少、搜索能力强等优点。但传统的TLBO算法存在不能处理二进制规划、搜索速度慢等问题，需要进行一定改进。基于TLBO算法的核心骨干网架构建方法，对于增强电网在大规模新能源接入后的抗灾能力、保障电网在严重自然灾害下的安全可靠运行意义重大。

发明内容

针对背景技术存在的问题，本发明提供一种基于TLBO算法的核心骨干网架构建方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种基于TLBO算法的核心骨干网架构建方法，包括以下步骤：

步骤1、分别基于风险理论和复杂网络理论，构建支路和节点重要度评估指标体系；

步骤2、基于熵权-TOPSIS法计算各指标权重；

步骤3、分别计算支路和节点重要度，对元件重要度进行排序；

步骤4、基于最小斯坦纳树将所有重要负荷节点连通；

步骤5、以新能源出力收益与核心骨干网架运行风险比最大为目标函数，构建机组优化配置模型；

步骤6、基于改进二进制TLBO算法对构建的模型进行求解，得到核心骨干网架构建方案。

在上述基于TLBO算法的核心骨干网架构建方法中，步骤1的实现包括：

步骤1.1、支路重要度评估指标体系包括四个单一支路风险指标，分别为节点电压越限风险、线路有功越限风险、切负荷风险和新能源损失风险指标；

步骤1.1.1、节点电压越限风险指标R_OV：

节点电压越限风险为系统不确定造成的电压波动情况，设电压标幺值在0.95-1.05范围内均满足稳定运行的要求，则该指标的计算公式如下：

式中，N为抽样总次数；n为节点总数；S(u_ik)为第k次抽样节点i电压越限严重度；u_ik为第k次抽样的节点i电压标幺值；

步骤1.1.2、线路有功越限风险指标R_LO：

该指标描述系统不确定性造成的线路有功越限情况，计算公式如下：