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申请/专利权人：湖北工业大学

摘要：本发明提出了一种考虑综合因素指标的制氢加氢站布点优化方法。本发明，引入多节点配电网模型，分别构建节点电压偏差指标、有功功率裕度水平指标、有功网损指标、交通流量指标、制氢加氢站服务范围指标、用户满意度指标；分别构建有功功率上限约束、机组爬坡速率约束、节点电压约束、功率平衡方程约束、燃料电池汽车充氢数量及总需求约束、制氢加氢站数量约束、制氢加氢站服务范围约束、制氢加氢站重合度约束；构建制氢加氢站布点优化目标，结合多个约束条件，通过樽海鞘群优化算法优化求解得到多节点配电网模型中制氢加氢站优化接入节点。本发明有效减少配电网电压偏差，提升线路功率裕度和减少电网的网损，提升制氢加氢站交通路网布点的便捷性。

主权项：1.一种考虑综合因素指标的制氢加氢站布点优化方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：引入多节点配电网模型，分别构建节点电压偏差指标、有功功率裕度水平指标、有功网损指标、交通流量指标、制氢加氢站服务范围指标、用户满意度指标；步骤2：分别构建有功功率上限约束、机组爬坡速率约束、节点电压约束、功率平衡方程约束、燃料电池汽车充氢数量及总需求约束、制氢加氢站数量约束、制氢加氢站服务范围约束、制氢加氢站重合度约束；步骤3：根据步骤1所述的节点电压偏差指标、有功功率裕度水平指标、有功网损指标、交通流量指标、制氢加氢站服务范围指标、用户满意度指标构建制氢加氢站布点优化目标，将有功功率上限约束、机组爬坡速率约束、节点电压约束、功率平衡方程约束、燃料电池汽车充氢数量及总需求约束、制氢加氢站数量约束、制氢加氢站服务范围约束、制氢加氢站重合度约束作为制氢加氢站布点优化目标的约束条件，通过樽海鞘群优化算法优化求解得到多节点配电网模型中制氢加氢站优化接入节点；步骤3所述制氢加氢站布点优化目标，定义为： 式中：S为制氢加氢站在制氢时间段的优化布点综合指标；k1为母线节点电压偏差量在综合指标里的比例系数；k2为交流线有功功率裕度水平在综合指标里的比例系数；k3为有功网的网损水平在综合指标里的比例系数；k4为交通流量在综合指标里的比例系数；k5为制氢加氢站服务范围在综合指标里的比例系数；k6为用户满意度在综合指标里的比例系数；S1为母线节点电压偏差量；S2为交流线有功功率裕度水平；S3为有功网的网损水平；S4为交通流量；S5为制氢加氢站服务范围；S6为用户满意度；步骤3所述通过樽海鞘群优化算法优化求解得到多节点配电网模型中制氢加氢站优化接入节点，具体为：步骤3.1，输入制氢加氢站优化数量及寻优策略个数在初始阶段输入H个寻优策略，即搜索个体；同时输入单个寻优策略内对应制氢加氢站数量R,生成H×R的欧式空间如下： X为欧式空间；H为空间维度，即寻优策略个数；R为种群数量，即寻优策略内制氢加氢站数量；步骤3.2，初始化制氢加氢站布点位置通过樽海鞘群优化算法来初始化寻优策略内制氢加氢站布点位置，空间中第i个制氢加氢站布点优化策略用Xi表示： 为第i个策略内第r个制氢加氢站布点位置；步骤3.3，针对制氢加氢站布点策略寻优领导者作为X矩阵的第一个向量，代表当前寻优过程的最优策略，在未满足结束条件前，引导后面的制氢加氢站寻优策略朝着最优布点优化策略靠近，领导者的位置更新公式为： 其中，Fj为领导者与制氢加氢站最优布点策略在j维空间的位置；maxj和minj分别为j维空间取值的上下边界；c2决定移动长度，c3决定移动方向；c1为收敛因子，c2和c3是区间[0，1]内产生的随机数； 其中，t，Tmax分别为当前的迭代次数和最大迭代次数；追随者的位置更新公式如下： 其中，表示t次迭代第i个制氢加氢站布点优化策略在j维空间的坐标；步骤3.4，输出制氢加氢站布点优化策略当满足终止条件后，输出制氢加氢站最优布点策略，即当前欧式空间首相量Xi_min，具体公式如下： 其中，为输出的制氢加氢站最优布点策略内第r个制氢加氢站布点位置；针对在寻优过程中易陷入局部搜索的问题，对H个搜索个体设置权重，合理应用全局信息，避免限入局部范围内的最优值而提前结束搜索；权重公式如下： 其中，KW为总体权重；fb为当前排序末尾处制氢加氢站优化布点目标函数；fF，fxi为当前所有制氢加氢站寻优策略目标函数最优值和第xi个寻优策略目标函数值；F为制氢加氢站最优布点策略位置；fb－fα为个体权重；改进后的领导者公式为：xi＝ωxi+rand×KW-xi 其中，l为当前迭代次数，改进后的公式保证ω在整个探索过程中可以控制个体寻优位置，避免陷入局部位置而得不到最优值；针对全局搜索与局部搜索不平衡问题，添加自适应惯性权重，在探索初期扩大搜索范围，后期增强局部搜索能力，自适应惯性权重公式如下： 改进后的追随者的位置公式如下：

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