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(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211181233.7 (22)申请日 2022.09.27 (71)申请人 国网山东省电力公司青岛供电公司 地址 266071 山东省青岛市 市南区刘家峡 路17号 申请人 国家电网有限公司 (72)发明人 石立国 李延真 胡洋 陈雷 关雪琳 张宇 李刚 刘国树 (74)专利代理 机构 天津才智专利商标代理有限 公司 12108 专利代理师 张文华 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) G06F 30/27(2020.01)G06N 3/00(2006.01) G06N 7/08(2006.01) G06F 113/04(2020.01) G06F 111/04(2020.01) (54)发明名称 基于改进海鸥算法的配电网电动汽车接纳 能力评估方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于改进海鸥算法的配 电网电动汽车接纳能力评估方法, 包括如下步 骤: 建立以电动汽车接入配电网充电节点位置为 变量的接纳能力评估模型; 采用基于混沌映射改 进后的海鸥算法求解上述接纳能力评估模型, 得 到最优的电动汽 车接入位置, 通过计算最大化的 可接纳能力, 实现对配电网电动汽 车接纳能力评 估; 该评估方法为接入方案提供指导, 避免电动 汽车过量接入配电网, 导致系统供电可靠性降低 的情况发生, 并为接纳能力的提升提供依据。 权利要求书3页 说明书6页 附图1页 CN 115496376 A 2022.12.20 CN 115496376 A 1.一种基于改进海鸥算法的配电网电动汽车接纳能力评估方法, 其特征在于, 包括如 下步骤: 步骤1: 建立以电动汽车接入配电网充电节点位置为变量的接纳能力 评估模型; 所述接 纳能力评估 模型的目标函数为 最大化的可接纳电动汽车充电功率之和: 式中, Pall是所研究调度 时段内系 统可接纳的电动汽车充电功率之和, T是系统运行时 间周期, 为节点i处时段t内的电动汽车充电功率, NEV为系统中电动汽车充电节点 的个 数; 步骤2: 采用基于混沌映射改进后的海鸥算法求解上述接纳能力 评估模型, 得到最优的 电动汽车接入位置, 通过计算 最大化的可接纳能力, 实现对配电网电动汽车接纳能力评估。 2.根据权利要求1所述的基于改进海鸥算法的配电网电动汽车接纳能力评估方法, 其 特征在于, 所述接纳能力评估 模型搭建方法如下: 1)获取配电网基本参数, 包括: 额定电压、 额定容量、 网络拓扑结构、 节点常规负荷、 线 路参数; 2)结合配电网基本参数, 按照电动汽车负荷时空特性对配电网供电区域进行划分; 3)按照配电网的容量大小与电压等级, 初始化电动汽车规模, 即配电网不同功能区中 接入电动汽车的数量; 4)设置系统运行限制条件, 分别为系统额定容 量、 节点电压偏差、 线路最大电流约束; 5)采用蒙特卡洛随机抽样法模拟电动汽车充电负荷, 并按照常规负荷的比例分配至各 充电节点上。 3.根据权利要求2所述的基于改进海鸥算法的配电网电动汽车接纳能力评估方法, 其 特征在于, 所述采用混沌映射改进海鸥算法的方法为: 采用tent混沌 映射对海鸥算法的种群初始化进行改进, 选择d个初始值, 获取d个混沌 序列 并逆映射到 搜索空间中, 获得初始化的种群, 其中, 式中: i=1, 2,…, N代表种群规模; t=1, 2, …, d代表控制变量个数; 逆映射公式为: 式中, ubi与lbi分别为 搜索的上界与下界。 4.根据权利要求3所述的基于改进海鸥算法的配电网电动汽车接纳能力评估方法, 其 特征在于, 所述的系统额定容 量约束为: 权 利 要 求 书 1/3 页 2 CN 115496376 A 2Si为节点i负荷功率, ΔSij为线路i, j功率损耗, 为系统电源可提 供的功率最 大值, m 为可接入电动汽车的负荷点数量, N 为网络节点数; 所述节点电压偏差约束为: 式中, Ui为节点i电压幅值, 和 分别为节点i电压幅值分最大最小约束, 其标幺 值一般为0.95和1.0 5; 所述线路最大电流约束: Iij为流过线路i, j的电流; 为线路i, j能够承受的最大电流 值极限。 5.根据权利要求4所述的基于改进海鸥算法的配电网电动汽车接纳能力评估方法, 其 特征在于, 所述基于改进海鸥算法对 模型进行求 解的方法包括: 将每一种电动汽车接入方案设定为 不同的海鸥; 计算初始海鸥群中每只海鸥的适应度并排序, 找出适应度最优的海鸥位置; 更新海鸥位置, 根据约束条件检查更新后的位置是否越界, 对于越界的海鸥位置调整 其位置为搜索空间的边界值; 计算当前海鸥群中每只海鸥的适应度值, 与前代最佳海鸥适应度值进行比较, 保留最 佳海鸥个 体位置并更新 排序; 判断算法是否运行至总迭代次数, 若满足总迭代次数, 算法结束, 得到适应度最优的海 鸥位置, 即接纳能力最大的方案; 若未满足总迭代次数, 继续更新海鸥位置, 重复上述 步骤。 6.根据权利要求5所述的基于改进海鸥算法的配电网电动汽车接纳能力评估方法, 其 特征在于, 更新海鸥位置时, 每只海鸥都要避免与周围海鸥发生碰撞, 采用附加变量A改变 海鸥的位置, 不与其 他海鸥发生碰撞的位置 Cs的表示方法为: Cs=A×Ps(x) (7) 式中: Ps(x)表示海鸥的当前位置; x表示迭代次数; A表示海鸥在给定搜索空间中的迁徙 行为, A的表示方法为: A=fc‑(x*fc/Maxiteration) (8) 式中: x=0, 1, 2, . .., Maxiteration; fc用来控制A随着迭代次数发生变化, 初始值设置为2。 7.根据权利要求6所述的基于改进海鸥算法的配电网电动汽车接纳能力评估方法, 其 特征在于, 所述海鸥进行位置更新时, 最佳海鸥位置方向Ms的计算方法为: Ms=B×(Pbest(x)‑Ps(x)) (9) 式中: Pbest(x)代表最佳海鸥的位置; Ps(x)代表海 鸥个体当前的位置; B为负责平衡全局 和局部搜索的随机数: B=2×A2×rd (10) 式中: rd为0 至1之间的随机数。 8.根据权利要求7所述的基于改进海鸥算法的配电网电动汽车接纳能力评估方法, 其 特征在于, 沿最佳海鸥位置方向 向最佳海鸥靠 近时, 海鸥个 体新位置Ds的表示方法为: Ds=|Cs+Ms| (11) 式中: Cs为不与其他海鸥发生碰撞的位置, Ms为最佳海鸥位置方向。权 利 要 求 书 2/3 页 3 CN 115496376 A 3
专利 基于改进海鸥算法的配电网电动汽车接纳能力评估方法
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