一种面向复杂配电网的在线优化仿真系统的制作方法

技术特征：

1.一种面向复杂配电网的在线优化仿真系统，包括：数据层、封装层和前端，其特征在于，所述数据层、封装层和前端依次连接，所述数据层，用于获取配电网在线数据和本地数据，并对所述配电网在线数据和本地数据进行初始化；所述封装层，用于将仿真计算功能封装成仿真服务，即一个仿真计算功能对应一个COM组件，并自动匹配最优算法求解目标函数最小值化模型；所述前端，用于提供统一的人机交互单元调用所述封装层的仿真服务。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数据层包括：本地数据库、外部数据库和数据处理单元；所述封装层包括：拓扑服务单元、内存计算单元、接口服务单元、通信解析单元、数据过滤单元和优化仿真服务单元。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述数据层中，所述本地数据库和外部数据库分别连接所述数据处理单元，所述数据处理单元，用于解析所述本地数据库和外部数据库发送的数据，获取数据源信息并采用在线离群点检测的方式对所述数据源信息进行过滤；所述封装层中，所述接口服务单元、通信解析单元、数据过滤单元、拓扑服务单元、内存计算单元和优化仿真服务单元依次连接；所述数据层的所述数据处理单元连接所述封装层的所述拓扑服务单元。

4.如权利要求2或3所述的系统，其特征在于，所述本地数据库，用于存储系统内部模型数据和参数数据；所述外部数据库，用于采用操作系统任务调度方式获取所述配电网在线数据，基于操作系统底层API接收配电I区服务器发送的数据包，其中，所述配电I区服务器包括：上级自动化调度系统、配电生产管理系统PMS、配电自动化系统、智能监测终端、SCADA/EMS系统、用电信息采集系统和地理信息系统系统GIS，所述数据包的传输格式为CIM-E格式。

5.如权利要求2或3所述的系统，其特征在于，所述拓扑服务单元，用于将仿真所需数据源信息载入至所述内存计算单元；所述内存计算单元，用于为所述优化仿真服务单元提供仿真所需数据源信息；所述接口服务单元，用于通过开放式接口接收客户端发送的XML文件；所述通信解析单元，用于解析客户端发送的XML文件；所述数据过滤单元，用于删除所述通信解析单元解析的XML文件中的非法请求；所述仿真服务调度单元，用于根据所述取配电网在线数据和本地数据匹配目标函数最小值的优化模型并自动匹配最优算法求解目标函数最小值的优化模型。

6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述目标函数最小值的优化模型公式为：

minf(x_c,x_u)＝min{f₁(x_c,x_u),f₂(x_c,x_u)...f_i(x_c,x_u)...f_k(x_c,x_u)} (1)

式(1)中，f(x_c,x_u)为目标函数，f_i(x_c,x_u)为目标函数中第i个子目标函数，k为子目 标函数个数，x_c为独立控制决策变量，x_u为状态变量；

所述目标函数最小值的优化模型的约束条件为：

$\left\{\begin{array}{c}{h}_i(x_c,x_u)=0,i=1,2...k\\ g_i(x_c,x_u)\≤0,i=1,2,...k\end{array}\right.---\left(2\right)$

式(2)中，h_i(x_c,x_u)为优化过程中第i个子目标函数的等式约束条件，g_i(x_c,x_u)为优化过程中第i个子目标函数的不等式约束条件。

7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述子目标函数包括：投资成本函数、供电可靠性函数和网损函数。

8.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述仿真服务调度单元，实现根据所述数据源信息匹配目标函数最小值的优化模型并自动匹配最优算法求解目标函数最小值的优化模型功能的步骤包括：

(1)分析所述目标函数，若所述目标函数包括单个子目标函数，则执行步骤(2)；若所述目标函数包括多个子目标函数，则判断所述目标函数是否进行归一化处理，若不进行归一化处理，则采用NSGA-II算法求解所述目标函数，若进行归一化处理，则设置子目标函数权重因子λ_m、等式约束惩罚因子ω_i和等式约束惩罚因子ζ_j对所述目标函数和目标函数的约束条件进行归一化处理，公式为：

$\min f\left(x_c,x_u\right)=\underset{i=1}{\Σ}{\mathrm{\λ}}_i{f}_i\left(x_c,x_u\right)+\underset{i=1}{\Σ}{\mathrm{\ω}}_i{h}_i\left(x_c,x_u\right)+\underset{i=1}{\Σ}{\mathrm{\ζ}}_i{g}_i\left(x_c,x_u\right)---\left(3\right)$

式(3)中，f(x_c,x_u)为目标函数，f_i(x_c,x_u)为目标函数中第i个子目标函数，x_c为独立控制决策变量，x_u为状态变量，h_i(x_c,x_u)为优化过程中第i个子目标函数的等式约束条件，g_i(x_c,x_u)为优化过程中第i个子目标函数的不等式约束条件；

(2)判断所述目标函数是否是线性规划，若是，则采用线性规划法求解所述目标函数，若否，则执行步骤(3)；

(3)设置最大迭代次数、收敛条件和算法计算次数，随机调用单目标智能算法库中一个算法进行计算；

(4)若算法陷入局部收敛或不收敛，则随机调用单目标智能算法库中其他算法进行计算，直至算法收敛且非局部收敛解并输出计算结果。

9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述单目标智能算法库包括：遗传算法、粒子群算法、群体智能算法、牛顿法、差分进化算法和模拟退火算法。