中表示配電網(wǎng)的第P條線路在第t時(shí)的旋轉(zhuǎn)角；Qk為第k次迭代時(shí)所有粒子的量子 比特位集合，g為第i個(gè)粒子在第k次迭代時(shí)量子比特位集合；表示第i個(gè)粒子在第k 次迭代時(shí)第P位的量子比特位值，為#p中表示配電網(wǎng)的第P條線路在第t時(shí)的狀態(tài)； 的計(jì)算方式為：若其相對(duì)于的旋轉(zhuǎn)角的余弦值的平方小于一個(gè)〇至1之間的隨機(jī)數(shù)， 則'.為〇 ;否則，'為1，其計(jì)算公式表示如公式（7)所示：2. 2)設(shè)置連續(xù)變量參數(shù)：在各個(gè)連續(xù)變量所對(duì)應(yīng)限值范圍內(nèi)，初始化JADE進(jìn)化算法中 的染色體值集合，如公式（8)-(20)所示其中，Pk為第k次迭代時(shí)所有粒子的染色體值集合，對(duì)為第i個(gè)粒子在第k次迭代時(shí)染 色體值集合；表示第i個(gè)粒子在第k次迭代時(shí)第j維度的染色體值，M2=Nnc]dX6XT; 中包含用于表示風(fēng)機(jī)、光伏、電動(dòng)汽車(chē)換電站和可控負(fù)荷比例這四個(gè)變量的染色體，分別為 A4和同時(shí)，私~、成w、吃./和0^/分別表不第i個(gè)粒 子在第k次迭代時(shí)其染色體值所對(duì)應(yīng)的配電網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)j上的風(fēng)機(jī)有功功率、風(fēng)機(jī)無(wú)功功率、 光伏有功功率、光伏無(wú)功功率、電動(dòng)汽車(chē)換電站有功功率和可控負(fù)荷比例信息；枝，和 aU〇分別表示第i個(gè)粒子在第k次迭代時(shí)其染色體值所對(duì)應(yīng)的配電網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)j在t時(shí) 的風(fēng)機(jī)有功功率和無(wú)功功率；乃和這,,、,(0分別表示第i個(gè)粒子在第k次迭代時(shí)其染 色體值所對(duì)應(yīng)的配電網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)j在t時(shí)的光伏有功功率和無(wú)功功率；表示第i個(gè)粒 子在第k次迭代時(shí)其染色體值所對(duì)應(yīng)的配電網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)j在t時(shí)的電動(dòng)汽車(chē)換電站的有功功 率，正值為放電功率，負(fù)值為充電功率；表示第i個(gè)粒子在第k次迭代時(shí)其染色體值 所對(duì)應(yīng)的配電網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)j在t時(shí)的可控負(fù)荷的可控比例；Nnc]d為配電網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)。 2. 3)設(shè)置混合算法各個(gè)粒子的位置值；按公式（21)-(22)初始化各個(gè)粒子的位置值；Xk= (XikX2k …X,…XNk) (21)其中，Xk表示第k次迭代時(shí)混合算法的粒子位置值集合，尤表示第k次迭代時(shí)混合算 法粒子i的位置值集合； 2. 4)初始化的局部最優(yōu)向量集合x(chóng)p和全局最優(yōu)向量集合為xg空集； 2. 5)初始化JADE算法的初始優(yōu)秀集合A為空集，同時(shí)初始化交互因子F和變異因子CR的均值yF、ym均為0. 5 ; 2. 6)初始化JADE算法中用于存放交互因子和變異因子的集合$和SeR為空集； 3)計(jì)算粒子的適應(yīng)值； 按以下步驟分別計(jì)算每個(gè)粒子的適應(yīng)值，直至所有粒子計(jì)算完畢； 3. 1)約束項(xiàng)檢查 檢測(cè)每個(gè)粒子的位置值是否滿足以下約束，若不滿足則按相應(yīng)的步驟進(jìn)行修正，若滿 足則進(jìn)入下一個(gè)步驟，直至每個(gè)粒子檢查完畢； 3. 3. 1)風(fēng)機(jī)的有功和無(wú)功功率限值約束：檢查各個(gè)粒子中相對(duì)于風(fēng)機(jī)的有功功率和 無(wú)功功率項(xiàng)是否滿足公式（23)-(24)，若滿足，則進(jìn)入下一步驟；若不滿足，則隨機(jī)在其約 束值范圍內(nèi)選擇一個(gè)數(shù)值；其中，ah.和分別為節(jié)點(diǎn)j上的風(fēng)機(jī)在t時(shí)根據(jù)預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)所能夠發(fā)出的最大有 功功率和無(wú)功功率； 3. 3. 2)光伏的有功和無(wú)功功率限值約束：檢查各個(gè)粒子中相對(duì)于光伏的有功功率和 無(wú)功功率項(xiàng)是否滿足公式（25)-(26)，若滿足，則進(jìn)入下一步驟；若不滿足，則隨機(jī)在其約 束值范圍內(nèi)選擇一個(gè)數(shù)值；其中，和^分別為節(jié)點(diǎn)j上的光伏在t時(shí)根據(jù)預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)所能夠發(fā)出的最大有功 功率和無(wú)功功率； 3. 3. 3)電動(dòng)汽車(chē)換電站的有功和無(wú)功功率限值約束：檢查各個(gè)粒子中相對(duì)于電動(dòng)汽 車(chē)充放電的有功功率項(xiàng)是否滿足公式（27)，若滿足，則進(jìn)入下一步驟；若不滿足，則隨機(jī)在 其約束值范圍內(nèi)選擇一個(gè)數(shù)值，直至滿足約束為止；其中，^和_分別為節(jié)點(diǎn)j上的電動(dòng)汽車(chē)換電站在t時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)的最大充電有 功功率和最大放電有功功率；,(〇為第j個(gè)節(jié)點(diǎn)上的電動(dòng)汽車(chē)換電站在t時(shí)刻的Soc 值，EEvSi ,為節(jié)點(diǎn)j上的電動(dòng)汽車(chē)換電站的電池總?cè)萘縙聲)和為第j個(gè)節(jié)點(diǎn) 上的電動(dòng)汽車(chē)換電站的Soc值上限和下限，AT為孤島時(shí)間的單位計(jì)算時(shí)間； 3. 3. 4)可控負(fù)荷比例系數(shù)限值約束：檢查各個(gè)粒子中相對(duì)于可控負(fù)荷比例系數(shù)項(xiàng)是 否滿足公式（30)，若滿足，則進(jìn)入下一步驟；若不滿足，則隨機(jī)在其約束值范圍內(nèi)選擇一個(gè) 數(shù)估3. 3. 5)配電網(wǎng)中的功率平衡約束 i)按公式（31)_(32)配置各個(gè)節(jié)點(diǎn)上可用有功功率和無(wú)功功率；其中，和送^(0:分別表示粒子i在第k次迭代時(shí)其位置值所代表的配電網(wǎng)中 節(jié)點(diǎn)j在t時(shí)可輸出的有功功率和無(wú)功功率； ii) 按公式（33)-(34)設(shè)置配電網(wǎng)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷有功功率和無(wú)功功率：其中，和gL/.y(/)分別表示粒子i在第k次迭代時(shí)其位置值所代表的配電網(wǎng) 中節(jié)點(diǎn)j在t時(shí)負(fù)荷的有功功率和無(wú)功功率；Quj分別為節(jié)點(diǎn)j上負(fù)荷可控有功功 率和無(wú)功功率；分別為節(jié)點(diǎn)j上負(fù)荷不可控有功功率和無(wú)功功率；公式（33)和 (34)表示每個(gè)節(jié)點(diǎn)上負(fù)荷的功率值為其可控容量和不可控容量的總和； iii) 潮流計(jì)算；采用牛拉法對(duì)配電網(wǎng)各個(gè)時(shí)間狀態(tài)下進(jìn)行潮流計(jì)算，得出各個(gè)時(shí)刻下 配電網(wǎng)內(nèi)各個(gè)孤島的網(wǎng)損總和和各條線路的網(wǎng)損值; iv) 檢查粒子i在第k次迭代時(shí)是否滿足公式（35)-(36)，若滿足則進(jìn)入下一步驟，若 不滿足，則根據(jù)貪婪準(zhǔn)則對(duì)粒子中量子算法部分的離散變量進(jìn)行隨機(jī)置0,直至其滿足該約 束或達(dá)到貪婪準(zhǔn)則的迭代上限；其中，為粒子i在第k次迭代時(shí)染色體的位置值所對(duì)應(yīng)的配電網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)j的得電 狀態(tài)，0表示失電，1表示得電，計(jì)算公式為（37) 4為與節(jié)點(diǎn)j相連的線路集合； 3. 4)計(jì)算適應(yīng)值 按以下步驟，分別計(jì)算各個(gè)粒子的適應(yīng)度值，直至所有粒子均計(jì)算完畢；本發(fā)明方法中 粒子的適應(yīng)度包含三個(gè)方面，即負(fù)荷斷電損失、網(wǎng)損損失和電動(dòng)汽車(chē)的充放電損失；計(jì)算步 驟如下： i)負(fù)荷斷電損失其中，Gw/Lw;表示粒子i在第k次迭代時(shí)的負(fù)荷斷電損失，K廣示節(jié)點(diǎn)j上的負(fù)荷 的斷電損失常數(shù)；負(fù)荷的斷電損失表示粒子i所表示的配電網(wǎng)在孤島時(shí)間內(nèi)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)的 負(fù)荷斷電損失總和； ii) 網(wǎng)損損失其中，Co對(duì)L.,:表示粒子i在第k次迭代時(shí)的網(wǎng)損損失，clin彥示每條線路上的每單位 功率網(wǎng)損損失常數(shù)；負(fù)荷的網(wǎng)損損失表示粒子i所表示的配電網(wǎng)在孤島時(shí)間內(nèi)的各條線路 網(wǎng)損的總和； iii) 電動(dòng)汽車(chē)換電站充放電損失其中，nEvsd為電動(dòng)汽車(chē)換電站的充放電損失系數(shù)；vi)按公式（41)計(jì)算粒子i的適應(yīng)度值：其中，/7(A))為粒子i的適應(yīng)度值； 4) 更新粒子的局部最優(yōu)向量xpjP全局最優(yōu)向量xg;其中，i= 1，2,…，N，k= 1，2,…，ItermaxJ|據(jù)公式（42)更新各個(gè)粒子的局部最優(yōu)向 量；同時(shí)，選擇當(dāng)次迭代過(guò)程中粒子的適應(yīng)度最小的粒子作為更新全局最優(yōu)向量的參考值， 根據(jù)公式（44)更新粒子的全局最優(yōu)解； 5) 更新粒子的位置值；根據(jù)JADE進(jìn)化算法，更新各個(gè)粒子的位置值，直至所有粒子更 新完畢； 5. 1)計(jì)算中間粒子：按公式（45)-(48)計(jì)算用于位置值更新的中間粒子；Fi=randn; (yF, 0. 1) (47) CRi=randn; (yCR, 0? 1) (48) 其中，iL為隨機(jī)在xP中選出的位置值，巧為隨機(jī)在當(dāng)前的粒子位置值集合x(chóng)k中選 出的粒子6位置值；X:為在集合Xk和集合A的并集中隨機(jī)選出的粒子r2位置值；Fi為第 i個(gè)粒子所對(duì)應(yīng)的交互因子，其計(jì)算公式如（47)所示；CRi為第i個(gè)粒子所對(duì)應(yīng)的變異因子， 其計(jì)算公式如（48)所示；yF、yeR為交互因子F和變異因子CR的均值。 5. 2)更新位置值：按公式（49)更新粒子i的位置值；同時(shí)，按照公式（50)-(52)更新 集合A、SeR和SF;5. 3)更新變異因子和交互因子的均值；按照公式（53)和公式（54)更新變異因子和交 互因子的均值； I1CR=(1_C)?I1CR+C?meanA(SCR)(53) yF= (1-c) ?yF+c?meanL (SF) (54) 其中，meanA(.)為求算數(shù)均值的函數(shù);meanj.)為求Lehmer均值的函數(shù)；c為定義的權(quán) 重比例系數(shù)。 6) 收斂性檢驗(yàn)；檢驗(yàn)算法是達(dá)到迭代的上限值，即迭代次數(shù)是否大于若是，則 進(jìn)入步驟7);若不是，則回到步驟3); 7) 輸出最優(yōu)粒子位置值xg;根據(jù)最優(yōu)粒子的位置值xg得出相應(yīng)的孤島劃分策略，即相 應(yīng)的配電網(wǎng)的狀態(tài)，包括各個(gè)節(jié)點(diǎn)上電動(dòng)汽車(chē)換電站的充放電功率、各條線路的得電狀態(tài) 以及各條線路的狀態(tài)值。
【專(zhuān)利摘要】一種新型的基于混合算法的含電動(dòng)汽車(chē)換電站的配電網(wǎng)孤島劃分方法，包括如下步驟：1)輸入網(wǎng)絡(luò)初始參數(shù)；2)設(shè)置混合算法的變量；3)初始化局部最優(yōu)向量和全局最優(yōu)向量；4)計(jì)算粒子適應(yīng)值；5)更新局部最優(yōu)向量和全局最優(yōu)向量；6)更新粒子位置值；7)收斂性檢驗(yàn)；8)輸出結(jié)果。本發(fā)明結(jié)合量子進(jìn)化算法和JADE算法，提出一種用于解決含電動(dòng)汽車(chē)換電站的配電網(wǎng)孤島劃分方法。
【IPC分類(lèi)】H02J3/00, G06Q10/04, G06Q50/06
【公開(kāi)號(hào)】CN105119272
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510497280
【發(fā)明人】王晶, 陳駿宇
【申請(qǐng)人】浙江工業(yè)大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年12月2日
【申請(qǐng)日】2015年8月13日