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基于结构化编号和蚁群算法优化FMEA法的配电网可靠性评估

2016-07-07 14:15　来源: 互联网作者：刘爱国彭志云等浏览次数 3570

　　式中，Q是蚁类在循环一局中发出的信息激素的总和；Lk为第k只蚂蚁途径道路的长度。
　　由以上原理，将蚁群算法应用于优化FMEA法来解决配电网可靠性计算的故障关联线长问题，通常需要以下几个步骤，其流程图如图2所示。
　　图2 ACA优化FMEA法的程序框图
（1）初始化参数
　　根据结构化编号信息表完成线路基本数据导入，并对参数进行初始化，包括蚁群数量、启发函数因子、迭代次数初始值等。
　　（2）建立解空间
　　对随机置于不同出发点的各个蚂蚁k，按照式（1）计算下一个待访问方格，直到所有蚂蚁访问完所有的方格。
　　（3）刷新信息激素
　　得出所有蚂蚁访问方格的次数以及经过的路径长度，存入当前已成功访问次数最多的搜索路径。同时，由式（2）、（3）对每个方格连接道路上的信息激素密度进行刷新。
　　（4）收敛判定
　　若迭代次数i小于最大迭代次数，则令i=i+1，清空蚂蚁经过道路的记录数据，返回步骤2；若大于迭代阈值，则停止计算，返回终解，即获取隔离开关内关联线路的最佳搜索路径。
　　为了便于各种方法的计算量的比较，规定计算1个负荷点的3个指标？姿s，Us和rs的计算量为1。文章算法对配电网可靠性指标的计算量由结构化编号、蚁群算法优化搜索过程和可靠性指标的计算这3个环节组成。可以得出，n个设备元件的配电网可靠性指标的计算量为（n-1）·（0.25n+8），只有传统FMEA法的（n+32）/（4n）。当配电网的负荷点数量大于60时，文章方法的计算量不到传统FMEA法的38.33%，且负荷点越多该值越小。由文献[9]，网络等值法的计算量是传统FMEA法的63%，为文章方法计算量的1.64倍左右。可见，文章方法较之传统FMEA法和网络等值法速度更快。
　　3 实例分析
　　文章以某县配电系统中大南线为例，馈线的单线图如3所示，该线路总长15.96km其中主线4.279km，1个出口断路器，1个分段断路器，负荷开关14个，台区变压器和熔断开关各32个，负荷点32个。
　　由该供电公司运行统计经验可以得到相关设备的故障概率和故障等待修复时间如表3所示。

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