[发明专利]一种基于萤火虫算法的地区电网评估模型及优化方法

权利要求书

1.一种基于萤火虫算法的地区电网评估模型及优化方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、基于风险理论与N-1故障进行不确定性风险计算，量化线路退运后果表征支路重要度；

步骤2、基于弗洛伊德算法Floyd评估节点的网络特性，结合支路重要度综合表征节点重要度；

步骤3、以经济建设费用与网络运行风险之和为目标函数，并结合实际运行约束构建核心骨干网架搜索模型；

步骤4、基于改进的二进制萤火虫算法FA，求解得到最终的核心骨干网架建设方案。

2.根据权利要求1所述基于萤火虫算法的地区电网评估模型及优化方法，其特征在于：步骤1所述支路重要度评估体系包括过负荷风险严重度指标、节点低电压风险严重度指标以及支路单重故障概率；具体计算如下：

步骤1.1、过负荷风险严重度函数：

式中，P为线路潮流功率；P_e为线路额定潮流功率；

步骤1.2、低电压风险严重度函数：

式中，V为节点母线电压；

步骤1.3、对单一风险指标进行统筹处理，得到综合风险指标：

R_S＝α||R||₁+β||R||_∞

||R||_∞＝max(R₁,R₂)

式中，R₁代表过负荷风险指标向量；R₂代表低电压风险指标向量；R_S代表综合指标向量；||R||₁反映两个单一指标的累加效果；||R||_∞反映风险较大的指标对系统的影响；α和β为权系数，满足α+β＝1，均衡考虑过负荷风险和低电压风险，取α＝β＝0.5；

步骤1.4、第i条支路发生故障的概率函数：

P_r(F_i)＝1-exp(-λ_it_s)

式中，F_i表示支路i发生故障的情况；λ_i为支路i的偶然失效概率；t_s为时间区间；

步骤1.5、第i条支路发生单重故障的概率：

式中，E_i表示支路i发生单重故障的情况；

步骤1.6、基于风险理论，综合考量事故发生概率与后果严重程度，得到支路重要度：Z_i＝P_r(E_i)·R_S,i。

3.根据权利要求1所述基于萤火虫算法的地区电网评估模型及优化方法，其特征在于：步骤2的实现包括以下步骤：

步骤2.1、基于弗洛伊德算法Floyd计算最短路径具体步骤如下；

步骤2.1.1、初始化节点距离矩阵map，定义节点i到节点j的距离权值map[i][j]；

步骤2.1.2、以节点k为中转点，若map[i][j]map[i][k]+map[k][j]，则更新节点i和节点j间的最短路径，设置map[i][j]＝map[i][k]+map[k][j]；

步骤2.1.3、若节点总数为n，使得k遍历1～n；

步骤2.2、节点重要度评估体系中包括两个单一节点重要度指标，分别为节点接近度和节点关键度；

步骤2.2.1、节点接近度计算公式：

式中，L(i,j)是网架中节点i到节点j的最短路径所需经过的支路数目；m为系统节点总数；

步骤2.2.2、节点关键度计算公式：

式中，ψ_i为与节点i相连的所有支路的集合；W(i,k)是以节点i和节点k为端点的支路重要度，节点k在集合ψ_i内；

步骤2.2.3、综合节点重要度：