專利名稱：采用改進(jìn)迭代算法實(shí)現(xiàn)配電變壓器優(yōu)化選址的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力建設(shè)領(lǐng)域，特別涉及一種采基于實(shí)際地形地貌的線路修正參數(shù)的，采用改進(jìn)迭代算法實(shí)現(xiàn)配電變壓器優(yōu)化選址的方法。
背景技術(shù)：
有關(guān)配電變壓器優(yōu)化規(guī)劃方法主要有自適應(yīng)粒子群法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、遺傳算法、層次分析法、模糊識(shí)別算法、微分進(jìn)化法、模擬退火法、禁忌搜索算法、Voronoi圖法等。但是這些方法求解過程比較復(fù)雜，如“離散粒子群優(yōu)化算法在變電站選址中的應(yīng)用”(作者徐珍霞，顧潔.電力電氣，2005，25 ) :35-115)、“基于粒子群文化算法的變電站規(guī)劃研究”(曾濤.天津天津大學(xué)，2006)這兩篇文章中利用自適應(yīng)粒子群算法對(duì)變電站的進(jìn)行優(yōu)化選址，該方法雖然效率高、收斂快，但是精確度比較低，而且易于發(fā)散，針對(duì)這個(gè)問題雖然有人將自適應(yīng)粒子群與其他算法相結(jié)合，提高優(yōu)化算法的精確度，但是結(jié)合后的算法比較繁瑣， 速度比較慢；
在“改進(jìn)的混合模擬退火-遺傳算法應(yīng)用于電網(wǎng)規(guī)劃”(作者陳章潮，顧潔，孫純軍.電力系統(tǒng)自動(dòng)化，1999，25(10) :28-40)這篇文獻(xiàn)中在求解過程中利用了模擬退火算法，該算法在初期時(shí)候搜索全局最優(yōu)解能力比較強(qiáng)，但是其速度比較慢，所需時(shí)間比較長(zhǎng)， 在求解過程中也有可能將最優(yōu)解丟失；
在“基于禁忌搜索算法的變電站電壓無功優(yōu)化控制[J]”(作者任曉莉，程紅麗等.繼電器，2008, 36(8) :31-39)這篇文獻(xiàn)中，作者利用了禁忌搜索算法，該算法的局部搜索能力比較強(qiáng)，但是全局搜索能力就大大降低；
在“變電站選址定容新模型及其遺傳算法優(yōu)化”(作者李鑫濱，朱慶軍.電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)報(bào)，2008, 21 (3): 32-35.)和“基于混合遺傳算法的變電站選址定容”(作者王成山，劉濤等.電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2006，30(6) :30-34)這兩篇文獻(xiàn)中提到的遺傳算法，是適用于解決具有多目的性、非線性和整數(shù)性的配電規(guī)劃問題，并不能滿足其他很多問題的需要；
另外，由于Voronoi圖的建立并不依賴于空間的幾何坐標(biāo)，對(duì)解決空間剖分問題有一定的優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于與幾何信息相關(guān)的許多領(lǐng)域。在文獻(xiàn)“變電站定位及供電區(qū)域劃分的計(jì)算幾何方法”(作者楊麗徒，王金鳳，段嘉平.[J].鄭州大學(xué)學(xué)報(bào)，2003，M 0):16-45.)中，楊麗徒等首先提出應(yīng)用計(jì)算幾何算法中的Voronoi圖和 Delaimay三角網(wǎng)解決新增變壓器的定位和各變壓器最佳供電區(qū)域劃分的問題，但是，由于這種方法是在新增變壓器數(shù)量和容量一定，并且假定負(fù)荷分布均勻的情況下解決問題的， 因此只是解決了變壓器優(yōu)化規(guī)劃的一個(gè)子問題。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供采用改進(jìn)迭代算法實(shí)現(xiàn)配電變壓器優(yōu)化選址的方法。其方法求解過程簡(jiǎn)單，應(yīng)用方便。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
該種采用迭代算法實(shí)現(xiàn)配電變壓器優(yōu)化選址的方法，包括以下步驟 步驟1 首先結(jié)合配電變壓器及其供電網(wǎng)的數(shù)學(xué)模型，求解規(guī)劃區(qū)的最優(yōu)配電變壓器個(gè)數(shù)、配電變壓器供電半徑以及配電變壓器的經(jīng)濟(jì)容量；配電變壓器個(gè)數(shù)的確定是配網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)中的一個(gè)具有普遍意義的技術(shù)經(jīng)濟(jì)問題，是后期配變優(yōu)化規(guī)劃的前提，在本領(lǐng)域中， 這一步驟是屬于公知的一種計(jì)算方法；
步驟2 以得到的配電變壓器最優(yōu)供電半徑以及個(gè)數(shù)為依據(jù)對(duì)配電變壓器進(jìn)行優(yōu)化選址，優(yōu)化算法的目標(biāo)函數(shù)為
權(quán)利要求
1.采用改進(jìn)迭代算法實(shí)現(xiàn)配電變壓器優(yōu)化選址的方法，其特征在于包括以下步驟 步驟1 首先結(jié)合配電變壓器及其供電網(wǎng)的數(shù)學(xué)模型，求解規(guī)劃區(qū)的最優(yōu)配電變壓器個(gè)數(shù)、配電變壓器供電半徑以及配電變壓器的經(jīng)濟(jì)容量；步驟2 :以得到的配電變壓器最優(yōu)供電半徑以及個(gè)數(shù)為依據(jù)對(duì)配電變壓器進(jìn)行優(yōu)化選址，優(yōu)化算法的目標(biāo)函數(shù)為 ^=ILlLsU^a-Jp/du ；根據(jù)各負(fù)荷點(diǎn)相對(duì)位置建立幾何坐標(biāo)系，獲得各負(fù)荷點(diǎn)的坐f-l. >JI.標(biāo)位置；其中尹力饋線網(wǎng)損因數(shù)巧力個(gè)負(fù)荷點(diǎn)的功率； 為標(biāo)志量Oi為第j個(gè)負(fù)荷點(diǎn)的基于實(shí)際地形地貌的線路修正系數(shù),《iff為第j個(gè)負(fù)荷點(diǎn)到第i個(gè)配電變壓器的直線距離； 優(yōu)化計(jì)算的步驟包括步驟A 配電變壓器安裝位置的初始多源連續(xù)選址優(yōu)化，包括以下步驟 步驟Al)首先結(jié)合配電變壓器及其供電網(wǎng)的數(shù)學(xué)模型計(jì)算最優(yōu)器個(gè)數(shù)m及經(jīng)濟(jì)容量， 根據(jù)配電變壓器的個(gè)數(shù)以及經(jīng)濟(jì)容量將規(guī)劃區(qū)負(fù)荷劃分為m個(gè)片區(qū)；步驟A2 )通過計(jì)算機(jī)計(jì)算m個(gè)供電片區(qū)進(jìn)行單源連續(xù)選址(Ssr = 1)，計(jì)算m個(gè)配電變壓器的初始位置, i=l, 2，….，m ；其中為標(biāo)志量；為第i個(gè)配電變壓器在坐標(biāo)系中的坐標(biāo)；步驟A3)計(jì)算每個(gè)負(fù)荷點(diǎn)到各個(gè)配電變壓器的距離,取最短距離，將m個(gè)片區(qū)進(jìn)行重新劃分，直到負(fù)荷點(diǎn)的歸屬?zèng)]有變化的時(shí)候計(jì)算結(jié)束，轉(zhuǎn)入步驟B ；步驟B 對(duì)已確定初始位置的配電變壓器進(jìn)行單源連續(xù)選址優(yōu)化包括以下步驟 步驟Bi)在確定某個(gè)配電變壓器供電范圍內(nèi)負(fù)荷點(diǎn)的坐標(biāo)位置、負(fù)荷量以及線路修正系數(shù)的基礎(chǔ)上計(jì)算配電變壓器的地理位置，通過計(jì)算機(jī)建立目標(biāo)函數(shù)為JM其中於為饋線網(wǎng)損因數(shù)Pj力個(gè)負(fù)荷點(diǎn)的功率； 為標(biāo)志量/為第j個(gè)負(fù)荷點(diǎn)基于實(shí)際地形地貌的的線路修正系數(shù)，4力第j個(gè)負(fù)荷點(diǎn)到第i個(gè)配電變壓器的直線距離；其中吟=具廣^2+“-少/ ；步驟B2)對(duì)C求極小值解為f"= Ο /^Σ^^Α)JJ-Il·=如/“伙吐—/明)通過計(jì)算機(jī)利用迭代算法求解此函數(shù)表達(dá)式；步驟B3)取初值(u(°)，v(°))，為k=0時(shí)刻的各個(gè)負(fù)荷點(diǎn)坐標(biāo)的加權(quán)平均值，即步驟Β4)計(jì)算各個(gè)負(fù)荷點(diǎn)距離配電變壓器坐標(biāo)的距離，即
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于實(shí)際地形地貌的線路修正參數(shù)的，采用改進(jìn)迭代算法實(shí)現(xiàn)配電變壓器優(yōu)化選址的方法，包括以下步驟步驟1首先結(jié)合配電變壓器及其供電網(wǎng)的數(shù)學(xué)模型，求解規(guī)劃區(qū)的最優(yōu)配電變壓器個(gè)數(shù)、配電變壓器供電半徑以及配電變壓器的經(jīng)濟(jì)容量；步驟2以得到的配電變壓器最優(yōu)供電半徑以及個(gè)數(shù)為依據(jù)對(duì)配電變壓器進(jìn)行優(yōu)化選址，優(yōu)化選址包括配電變壓器安裝位置的初始多源連續(xù)選址優(yōu)化和對(duì)已確定初始位置的配電變壓器進(jìn)行單源連續(xù)選址優(yōu)化，本方法在設(shè)計(jì)過程中利用了改進(jìn)的迭代優(yōu)化算法，同時(shí)考慮了基于各個(gè)負(fù)荷點(diǎn)的實(shí)際地形地貌的線路修正系數(shù)，在求解過程將各個(gè)負(fù)荷點(diǎn)的地理信息以及負(fù)荷量信息同時(shí)考慮在內(nèi)，其優(yōu)化結(jié)果更具有實(shí)用性；方法比較簡(jiǎn)單，使用過程較為方便。
文檔編號(hào)G06F19/00GK102521509SQ20111041363
公開日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2011年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月13日
發(fā)明者全成文, 劉震, 周玲, 唐超, 李俊軒, 熊閩, 王靜娜, 鄭常清 申請(qǐng)人:重慶市電力公司萬州供電局