一种基于蜉蝣算法的配电网响应控制方法与流程

本发明涉及配电网控制方法领域，尤其涉及一种基于蜉蝣算法的配电网响应控制方法。

背景技术：

1、需求响应是通过价格信号或激励机制使电力用户做出响应，引起的负荷特性变化满足电力系统运行要求。需求响应系统的关键是响应能力，指响应参与者改变自身用电行为、调整用电负荷及相关设备的能力，包括响应强度和响应时间，涉及到建设费用偏高并且会出现响应时间滞后、响应不足以及过响应的问题。配电网负荷节点电压的高低与电网损耗和电能质量直接相关，是配电网健康运行的关键，面对能源和环境问题，新能源起到越来越重要的作用，新能源的间歇性和波动性对配电网控制提出了更高的要求。现有电力系统以及需求响应控制策略无法有效的响应控制，存在配电网资源分布散乱、协同控制不足、控制响应繁杂的问题。

2、例如，一种在中国专利文献上公开的“基于蜉蝣算法的配电网无功优化方法”，其公告号：cn114389277a，公开了包括结合levy飞行和随机惯性权重系数的优点，对基础蜉蝣算法做出改进，增强了蜉蝣算法的全局搜索能力以及收敛速度，从而更快找到降低全网有功损耗的最优方案，但是该方案仅能对有功损耗进行控制。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中配电网资源分布散乱、协同控制不足、控制响应繁杂的问题，本发明提供一种基于蜉蝣算法的配电网响应控制方法，通过对配电网终端和响应控制策略寻找最优匹配，结合配电网运行数据快速计算最优响应速度的控制方法。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种基于蜉蝣算法的配电网响应控制方法，包括如下步骤：

4、s1、获取配电网终端的历史运行数据和历史响应数据，分别根据历史运行数据和历史响应数据划分种群；

5、s2、对每个配电网终端和种群分别寻找自身最优和全局最优，根据全局最优和自身最优把配电网终端和响应控制策略进行匹配；

6、s3、根据种群大小对匹配结果进行划分，将匹配结果分别存储到对应种群中。根据历史运行数据和历史响应数据获得配电网终端和响应控制策略的个体，对每个个体寻求自身最优，将自身最优与种群最优进行匹配，对不同个体在不同情况下对不同响应控制策略进行匹配，提高响应控制效率，提高响应控制效果，缩短了响应控制时间。

7、作为优选的，s1中包括s11、通过调控系统获取历史响应数据，历史响应数据包括响应控制策略；s12、通过配电自动化设备获取配电网终端的历史运行数据，历史运行数据包括需求响应数据、负荷曲线；s13、分别根据历史运行数据和历史响应数据划分种群。通过历史数据获取响应数据和控制策略，得到基本个体数据集，根据基本个体数据集进行种群划分，从而便于实现最优匹配。

8、作为优选的，s11中包括获取响应控制策略中历史响应控制方法、历史响应控制时间、历史响应控制次数，根据时域及区域对响应控制策略进行划分，得到时域控制策略集和区域控制策略集。通过根据时域进行划分、对区域进行划分，将具有相同特征的个体划分到一起，在响应控制时可以同时对同种特征的个体进行控制，提高控制效率。

9、作为优选的，s12中配电自动化设备包括智能终端、智能单兵、多传感器；需求响应数据包括配电网终端的需求数据和消纳数据，根据负荷数据获得负荷曲线，将负荷曲线根据时域进行划分；将同一时域不同区域的配电网终端的负荷曲线进行划分。能根据不同的区域和需求响应的时间进行划分，实现将每个具有相近特征的个体进行划分，便于进行不同特征的个体的匹配。

10、作为优选的，s13中包括将响应控制策略和配电网终端划分为两个种群，每个配电网终端和响应控制策略均为一个个体，将需求响应数据作为配电网终端的个体值；将响应时间作为响应控制策略的个体值。能够得到每个个体的最优响应控制策略和最优响应时间。在匹配和优化中让每个个体按照最优值进行计算，得到最优化的响应控制方法。

11、作为优选的，s2中包括：s21、对每个个体根据个体值变化寻找最优个体值，对每个种群根据最优个体值寻找最优种群值；s22、对每个配电网终端根据最优个体值确定自身最优，将自身最优和最优种群值匹配。能通过对自身最优个体值计算得到最优需求响应数据，同时的得到最优的响应时间，进而将最优响应时间与最优需求响应数据进行匹配，从而得到最优的响应控制方案。能对每一个个体均进行最优计算，得到每个个体最优的响应控制方案，大大提高方案的泛用性，对于不同的自动化终端都能实现最优的响应控制。

12、作为优选的，s21中包括获取每个个体的个体值的变化约束，根据变化约束确定最优个体值，变化约束包括个体值浮动率、个体能力值；将种群中最优个体值作为最优种群值。对每个自动化终端的设备数据、监测数据、历史运维数据进行采集，将设备数据、监测数据、历史运维数据作为变化约束，计算得到最优的需求响应数据，便于根据每个设备不同的需求响应数据进行匹配，同时得到每个设备的最优需求响应数据。提高响应控制效率。

13、作为优选的，s22中包括引入响应概率，响应概率为配电网终端需要不同响应的概率，将响应概率设置权重加入到最优个体值中得到自身最优；引入多事件种群，多事件种群为响应控制策略的子种群，多事件种群为依据主变故障、区域缺口、削峰填谷情境划分的事件种群，对多事件种群求最优种群值，将自身最优和多事件种群的最优种群值进行匹配。能够对台区、线路内自动化终端根据控制策略不同确定最优匹配。

14、作为优选的，s3中包括将种群根据区域和时域划分为多个子种群，每个子种群满足区域相同或需求响应时域相同；将每个子种群中个体的匹配结果存储到子种群中。分别将配电网终端组成的种群和响应控制策略组成的种群根据区域和时域进行划分，区域包括台区或线路，时域包括负荷峰值时段和负荷谷值时段；对区域内每个子种群中个体的匹配结果存储到区域平台，每个区域平台下辖区域内的多个配电自动化终端，每个区域平台内存有下辖区域内的配电自动化终端的匹配结果。能使得每个自动化终端快速获得效果最好、响应最快速的响应控制策略。

15、本发明具有如下优点：

16、通过将自动化终端和响应控制策略划分为个体，根据时域、区域等因素划分为种群，得到每个个体与每个种群的最优匹配，进一步的提高响应效率，并且满足对于不同情况下的响应控制，泛用性较强，响应速度快，通过不同大小的区域平台对不同大小的种群实现响应控制，提高响应效率。

技术特征：

1.一种基于蜉蝣算法的配电网响应控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于蜉蝣算法的配电网响应控制方法，其特征在于，s1中包括s11、通过调控系统获取历史响应数据，历史响应数据包括响应控制策略；s12、通过配电自动化设备获取配电网终端的历史运行数据，历史运行数据包括需求响应数据、负荷曲线；s13、分别根据历史运行数据和历史响应数据划分种群。

3.根据权利要求2所述的一种基于蜉蝣算法的配电网响应控制方法，其特征在于，s11中包括获取响应控制策略中历史响应控制方法、历史响应控制时间、历史响应控制次数，根据时域及区域对响应控制策略进行划分，得到时域控制策略集和区域控制策略集。

4.根据权利要求2所述的一种基于蜉蝣算法的配电网响应控制方法，其特征在于，s12中配电自动化设备包括智能终端、智能单兵、多传感器；需求响应数据包括配电网终端的需求数据和消纳数据，根据负荷数据获得负荷曲线，将负荷曲线根据时域进行划分；将同一时域不同区域的配电网终端的负荷曲线进行划分。

5.根据权利要求2或3或4所述的一种基于蜉蝣算法的配电网响应控制方法，其特征在于，s13中包括将响应控制策略和配电网终端划分为两个种群，每个配电网终端和响应控制策略均为一个个体，将需求响应数据作为配电网终端的个体值；将响应时间作为响应控制策略的个体值。

6.根据权利要求5所述的一种基于蜉蝣算法的配电网响应控制方法，其特征在于，s2中包括：s21、对每个个体根据个体值变化寻找最优个体值，对每个种群根据最优个体值寻找最优种群值；s22、对每个配电网终端根据最优个体值确定自身最优，将自身最优和最优种群值匹配。

7.根据权利要求6所述的一种基于蜉蝣算法的配电网响应控制方法，其特征在于，s21中包括获取每个个体的个体值的变化约束，根据变化约束确定最优个体值，变化约束包括个体值浮动率、个体能力值；将种群中最优个体值作为最优种群值。

8.根据权利要求6所述的一种基于蜉蝣算法的配电网响应控制方法，其特征在于，s22中包括引入响应概率，响应概率为配电网终端需要不同响应的概率，将响应概率设置权重加入到最优个体值中得到自身最优；引入多事件种群，多事件种群为响应控制策略的子种群，多事件种群为依据主变故障、区域缺口、削峰填谷情境划分的事件种群，对多事件种群求最优种群值，将自身最优和多事件种群的最优种群值进行匹配。

9.根据权利要求1至8任一项所述的一种基于蜉蝣算法的配电网响应控制方法，其特征在于，s3中包括将种群根据区域和时域划分为多个子种群，每个子种群满足区域相同或需求响应时域相同；将每个子种群中个体的匹配结果存储到子种群中。

技术总结
本发明公开了一种基于蜉蝣算法的配电网响应控制方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、获取配电网终端的历史运行数据和历史响应数据，分别根据历史运行数据和历史响应数据划分种群；S2、对每个配电网终端和种群分别寻找自身最优和全局最优，根据全局最优和自身最优把配电网终端和响应控制策略进行匹配；S3、根据种群大小对匹配结果进行划分，将匹配结果分别存储到对应种群中；通过将自动化终端和响应控制策略划分为个体，根据时域、区域等因素划分为种群，得到每个个体与每个种群的最优匹配，进一步的提高响应效率，并且满足对于不同情况下的响应控制，泛用性较强，响应速度快。

技术研发人员：张海春,袁力,张群艳,陈海强,仲皆文,包伟涔,施海峰,方鑫勇,孙腾飞,汤化国,俞威
受保护的技术使用者：国网浙江省电力有限公司海宁市供电公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15