[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

说明书

本发明涉及供电或配电技术，具体涉及一种基于萤火虫算法的地区电网评估模型及优化方法，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；基于弗洛伊德算法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，元件评估体系兼顾电气特性和网络特性；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；采用改进的二进制萤火虫算法，求解得到最终的核心骨干网架建设方案。该方法为核心骨干网架的构建提供了新方法、新思路，优化网架的搜索结果，提高了系统容灾抗灾能力，以建立更安全、更经济的电力系统。对于当前地区电网的优化规划发展具有一定的参考价值。

技术领域

本发明属于供电或配电技术领域，特别涉及一种基于萤火虫算法的地区电网评估模型及优化方法。

背景技术

近年来寒潮、台风、暴雨等自然灾害频发，对电网系统产生了极大程度上的安全冲击。而由于极端气候的突发性、多样性以及破坏性，使得灾时的抢修工作存在着许多的困难和危险，相比之下，从电网规划的角度对系统中关键元件的容灾抗灾水平进行提升，可以在根源上提升电网安全稳定特性，同时能够节省二次投资与劳动力。因此，核心骨干网架的概念在这种差异化规划的需求中被提出，而对于连通网架中重要元件的选取成为了该规划方案的技术关键与难点。核心骨干网架的构建属于一种多目标、非线性的优化问题，需要依赖于智能算法求解，其中，萤火虫算法作为一种新兴的启发式算法，引入吸引度的概念优化传统智能算法的目标更新方式，全局搜索能力强，能够有效规避“收敛早熟”的风险。而传统的萤火虫算法都应用于线性变量的求解，不适用于二进制规划问题，因此需对其做出一定的改进。基于萤火虫算法的地区电网优化方法，能够在兼顾建设经济性的同时提高系统的容灾抗灾能力，降低极端干扰引起重大事故的可能性，对于电网的安全稳定运行有重大意义。

发明内容

针对背景技术存在的问题，本发明提供一种基于萤火虫算法的地区电网评估模型及优化方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种基于萤火虫算法的地区电网评估模型及优化方法，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。

在上述基于萤火虫算法的地区电网评估模型及优化方法中，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)