(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 202211221469.9 (22)申请日 2022.10.08 (71)申请人 张家瑞 地址 100044 北京市海淀区上园村 3号院 213 申请人 张博文 (72)发明人 张家瑞　张博文　 (74)专利代理 机构 北京市商 泰律师事务所 11255 专利代理师 黄晓军 (51)Int.Cl. H02B 1/20(2006.01) G06F 30/18(2020.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 111/04(2020.01)G06F 111/10(2020.01) G06F 113/04(2020.01) (54)发明名称 基于组合列生成策略的配电箱布局及接线 协同优化方法 (57)摘要 本发明提供了一种基于组合列生成策略的 配电箱布局及接线协同优化方法。 该方法包括： 构建配电箱布局相关的指派模型， 对 所述指派模 型进行线性松弛， 基于线性松弛后的指派模型填 充配电箱列池； 构建配电箱布局相关的网络流模 型， 对网络流模型进行拉格朗日松弛， 基于拉格 朗日松弛后的网络流模型填充配电箱列池； 对指 派模型和网络流模型填充的配电箱列池进行组 合， 构建列池限制下的指派模型， 对列池限制下 的指派模型进行求解， 得到配电箱的优化接线 方 案和布局方案。 本发明通过协同优化解决电箱布 局与接线方案问题， 通过高效算法协同优化解决 上述问题， 在满足接线需求的基础上， 有效降低 电箱布局以及接线成本 。 权利要求书4页 说明书12页 附图3页 CN 115528551 A 2022.12.27 CN 115528551 A 1.一种基于组合列生成策略的配电箱布局及接线方案协同优化方法， 其特征在于， 包 括： 构建配电箱布局相关的指派模型， 对所述指派模型进行线性松弛， 基于线性松弛后的 指派模型填充配电箱列池； 构建配电箱布局相关的网络流模型， 对所述网络流模型进行拉格朗日松弛， 基于拉格 朗日松弛后的网络流模型填充配电箱列池； 对指派模型和网络流模型填充的配电箱列池进行组合， 构建列池限制下的指派模型， 对列池限制下的指派模型进行求 解， 得到配电箱的优化接线方案和布局方案 。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述的构建配电箱布局相关的指派模型， 包括： 定义配电箱的出电口集合E， 电箱布局位置备选集合B， 定义任一出电口e∈E至任一电 箱布局位置b∈B的接线费用为 定义电箱类型集合K， 对于任一电箱类型k∈K， 电箱接线 数量上限为pk， 电箱安置成本为ck， 任一电箱 布局位置b∈B安置类型k∈K的数量上限为 引入0‑1整数决策变量 表征任一出电口e∈E是否接线至任一电箱布局位置b∈B， 若 接线则 不接线则 引入 整数决策变量 表征任一电箱布局位置b∈B 安置类型为 k的电箱数量； 构建如式(1) ‑(5)所示的指派模型， 记该指 派模型为Model ‑1， 目标函数(1)表征最小化 电箱布局及出电口接线成本； 约束式(2)表征任一电箱布局位置的接线数量要小于该位置 所安置电箱的可接线总数； 约束式(3)表征任一出电口连接至唯一电箱， 式(4)式(5)为变量 取值约束； 上述公式中 表征任一出电口e∈E是否接线至任一电箱布局位置b∈B， 若接线则 不接线则 为任一出电口e∈E 至任一电箱布局位置b∈B的接线费用； 表 征任一电箱布局位置b∈B安置类型为k的电箱数量； ck为电箱安置成本； pk为电箱接线数量 上限； 为任一电箱布局位置b∈B安置类型k∈K的数量上限； 式(3)中参数 “1”表征某一个 出电口仅需与电箱对接一 根线。 3.根据权利要求2所述的方法， 其特征在于， 所述的对所述指派模型进行线性松弛， 包 括：权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115528551 A 2对所述指派模型进行线性松弛， 改变式(4)(5)所示的整数变量设置， 修正为如式(11) (12)所示的连续变量， 将替换后的指派模型记为Model ‑1LP； 上述公式中 表征任一出电口e∈E是否接线至任一电箱布局位置b∈B， 若接线则 不接线则 表征任一电箱布局位置b∈B安置类型为k的电箱数量； 为任 一电箱布局位置b∈B安置类型k∈K的数量上限； 式(11)中参数 “1”表征某一个出电口仅需 与电箱对接一 根线。 为所述指派模型的目标函数(1)引入随机参数τiter， 用于随机缩放目标函数(1)的第一 项坡度， 该梯度缩放变化与迭代次数iter相关， 得到如式(13)所示的松弛后的指派模型的 目标函数， 最优目标的搜索 在式(2)、 (3)、 (1 1)、 (12)的约束下完成： 上述公式中 表征任一出电口e∈E是否接线至任一电箱布局位置b∈B， 若接线则 不接线则 为任一出电口e∈E至任一电箱布局位置b∈B的接线费用； 表 征任一电箱 布局位置b∈B安置类型为 k的电箱数量； ck为电箱安置成本； τiter为随机参数。 4.根据权利要求3所述的方法， 其特征在于， 所述的基于线性松弛后的指派模型填充配 电箱列池， 包括： 步骤1.1： 根据输入 的电箱布局位置集合B， 出电口集合E， 构建线性松弛后的的指派模 型Model‑1LP， 步骤1.2： 进而通过开源求解器求解Model ‑1LP， 记录求解结果中的非零变量， 用记录的 非零变量 填充配电箱列池； 步骤1.3： 记录迭代次数， 重新随机生成梯度缩放 参数τiter， 修改Model ‑1LP的目标函数； 步骤1.4： 判断是否达到循环要求的迭代次数， 若达到， 则跳转到步骤1.5， 否则， 跳转到 步骤1.2； 步骤1.5： 存 储填充后的配电箱列池。 5.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述的构建配电箱布局相关的网络流模 型， 包括： 构建节点集合， 包括任 一出电口e∈E 所对应的出电口节点n∈ Ne， 任一电箱布局位置b∈ B所对应的电箱布局节点n∈ Nb， 虚拟起始点、 虚拟终止点nstart,nend∈Nv， 节点全集N＝Ne∪Nb ∪Nv， 构建弧段集合， 从虚拟起点nstart到各出电口节 点n∈Ne构建虚拟起始a∈Astart， 从各出 电口节点n∈Ne到各电箱布局节点n∈Nb构建连接弧a∈Acon， 连接弧a∈Acon的弧段费用ta继 承对应 从各各电箱布局节点 n∈Nb到虚拟终止节点 nend构建虚拟终止弧 a∈Aend； 引入0‑capacitya整数决策变量αa表征任意弧段a∈A上的流量， 若任意连接弧a∈Acon流 量不为0， 则意味着对应接线被选中； 引入 整数决策变量 表征任一虚拟终止弧a∈ Aend所对应电箱布局位置b安置电箱类别k的数量； 引入辅助参量in， 若n＝nstart则in＝‑|E|， 若n＝nend则in＝|E|， 否则in＝0；权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115528551 A 3