基于Hopfield神经网络的多阶段配电变电站的规划优化

提出了一种城市电网规划中多阶段变电站规划优化的新算法.该算法先用贪心法快速求解目标年新建变电站的座数和各变电站(包括已有变电站)的目标年容量,再利用Hopfield神经网络算法计算新建变电站的位置和各变电站(包括已有变电站)在各规划阶段的供电范围,最后确定各变电站在各阶段的真实容量及投建计划.在求解过程中,该方法考虑了已有变电站的改造问题.从全局最优的原则出发,可求得具有实际价值的最优解或近似最优解.该方法在求解变电站供电范围时无需对数据进行归一化处理,且易于编程.该方法可为变电站规划提供一种新的思路.     

油田配网临时变电站规划的研究

以负荷分散、供电半径大的油田配电网为研究对象,提出一种平面中位法和模拟退火算法相结合的变电站规划方法.分析规划区域的负荷分布,通过直观法近似地给定变电站的初始位置和变电站供电范围的初始值,应用模拟退火算法能跳出局部最优解的特点,对给定变电站位置的供电范围进行全局寻优;最后应用平面单中位方法确定对应其最优供电范围的变电站位置.将供电范围寻优和变电站位置的确定交替进行,直到变电所位置变化很小,收敛得到最优变电站规划方案.算例分析表明,该算法进行配网变电站规划,能快速度得到有实用价值的近似最优规划方案.     

基于加权K-means聚类和遗传算法的变电站规划

针对变电站规划问题,提出了基于加权K-means聚类的变电站供电范围划分方法,并在此基础上提出了基于加权K-means聚类和遗传算法的变电站规划算法。该算法运用遗传算法的全局搜索能力确定变电站的座数、主变台数和容量的最优组合,解决了应用加权K-means聚类算法划分变电站供电范围时初始聚类数确定的问题。加权K-means聚类算法能够综合考虑变电站的负载率和供电半径的约束,并在迭代过程中自适应调节。算例结果表明所提算法能够较好地求解变电站优化规划问题。     

油田配网临时变电站规划的研究

以负荷分散、供电半径大的油田配电网为研究对象,提出一种平面中位法和模拟退火算法相结合的变电站规划方法。分析规划区域的负荷分布,通过直观法近似地给定变电站的初始位置和变电站供电范围的初始值,应用模拟退火算法能跳出局部最优解的特点,对给定变电站位置的供电范围进行全局寻优;最后应用平面单中位方法确定对应其最优供电范围的变电站位置。将供电范围寻优和变电站位置的确定交替进行,直到变电所位置变化很小,收敛得到最优变电站规划方案。算例分析表明,该算法进行配网变电站规划,能快速度得到有实用价值的近似最优规划方案。     

计及分布式电源的乡村地区变电站动态升压规划

针对当前低密度负荷地区分布式电源(DG)渗透率不断提高、规划期内变电站电压等级过渡缺乏技术支撑的问题,提出了一种乡村地区有源配电网变电站升压改造规划模型。首先,针对35 kV变电站提前退役升压等情况,提出了35 kV变电站在原有站址升压改造或者在新址新建等场景的全寿命周期成本折算等年值的度量方法。其次,以规划期整体全寿命周期成本最优为目标,建立了一种计及DG渗透率的乡村地区变电站升压改造规划模型。再次,为考虑变电站新建或升压后其供电范围变化,提出了基于加权Voronoi图算法和遗传算法相结合的有源配电网低密度地区变电站动态升压规划求解方法,得到中间年各变电站新建与升压时序。最后,通过算例验证了所提方法的有效性和实用性。     

配电变电站多阶段优化规划模型

变电站选址定容优化规划为多变量、非线性的混合整数优化问题,为此,采用动态规划方法建立变电站的多阶段优化规划模型,决定各阶段所投建的变电站数目、容量类型和供电范围。结合专家意见,确定目标年的配电变电站站址、站容,将此规划结果作为之后各阶段变电站规划的候选站址、站容分类依据;运用启发式规则对模型进行降维处理,求解整个规划期间最优的变电站建设方案。算例结果验证了该方法的可行性。     

基于粒子群算法的配电网分层规划方法研究

针对县域配电网的实际情况,基于粒子群算法,考虑县级电网乡镇因素的影响,提出了以乡镇为规划单元的县级农村电网分层规划方法.该方法能够在考虑县级农村电网现有乡镇负荷需求和变电站布局基础上实现对新建变电站站址容量和供电范围的优化,避免算法在县域大面积上的盲目搜索,同时又保证搜索的深度广度,有效增强了县域电网的网架结构,解决了供需矛盾.     

基于混合聚类算法的高压配电网网架规划

以高压配电网为研究对象,建立了含建设运营、故障停电损失及资产回收等成本的全寿命周期成本规划模型,提出一种基于混合聚类算法的高压配电网规划方法.首先,根据规划区域的负荷分布情况,利用DBSCAN算法与K-means算法相结合的混合聚类算法对供电分区及变电站进行划分;然后,结合区域容载比的要求,确定各供电区待建变电站总容量;最后,利用Floyd-Warshall算法求解满足目标函数要求的变电站站址和接线形式,得到整个供电区域内的高压配电网规划方案.通过某实际规划区作为算例,验证了模型和方法的实用性和有效性.     

基于混合聚类算法的高压配电网网架规划

以高压配电网为研究对象,建立了含建设运营、故障停电损失及资产回收等成本的全寿命周期成本规划模型,提出一种基于混合聚类算法的高压配电网规划方法.首先,根据规划区域的负荷分布情况,利用DBSCAN算法与K-means算法相结合的混合聚类算法对供电分区及变电站进行划分;然后,结合区域容载比的要求,确定各供电区待建变电站总容量;最后,利用Floyd-Warshall算法求解满足目标函数要求的变电站站址和接线形式,得到整个供电区域内的高压配电网规划方案.通过某实际规划区作为算例,验证了模型和方法的实用性和有效性.     

基于加权Voronoi图的变电站优化规划

针对变电站优化规划这一城市电网规划工作中的重要环节，提出了一种基于加权Voronoi图的变电站规划方法，可以最终完成对变电站数量、容量、站址及供电范围的优化。该方法首先给出一种确定新建站容量组合的数学模型，并采用整数规划的优化技术同时得到其最优解和几组次优解。进而，根据是否含有已有站，分别给出利用常规Voronoi图法及综合考虑规划区域地形特点、区域面积和负荷分布情况的坐标几何方法产生初始站址。在此基础上，通过对Voronoi图进行加权来考虑负荷分布不均匀、各站额定容量和负载率不同对变电站供电范围的影响，进行变电站供电范围的整体优化，并确定新建站站址。实际算例表明，所提出的方法能够较好地满足变电站规划工作的要求。     

基于初始站址冗余网格动态减少的变电站规划

针对变电站规划中初始站址对规划结果影响大的问题,提出了一种能自动寻找优良初始站址的简捷有效的新算法.首先,根据可能的变电站个数对规划区域进行冗余网格划分,并以各网格中心作为候选变电站初始站址;然后,基于变电站就近供电原则和舍弃小负载率变电站方法,动态减少变电站个数,找出对应不同变电站个数规划方案的初始站址;最后,引入距离权重因子以便考虑负荷分布不均对变电站负载率的影响,运用交替定位分配法求解各规划方案的站址和站容,并从中选择优化的变电站规划方案.算例表明所述方法可以稳定快速地得到合理的规划结果.     

基于粒子群优化的加权伏罗诺伊图变电站规划

针对变电站规划问题,提出一种基于粒子群优化的加权伏罗诺伊图(weighted Voronoi diagram,WVD)变电站规划方法,在变电站数量和容量组合确定的情况下,对变电站的位置和供电范围进行优化。根据变电站及负荷分布的特点,给出全新的权重计算方法,其权重可自适应调整,从而形成基于加权伏罗诺伊图的变电站规划方法。该方法在保证算法收敛的同时,使变电站的位置及供电范围更合理。利用粒子群优化算法的全局搜索特点,实现了基于粒子群优化的加权伏罗诺伊图(particle swarm optimization-weighted voronoi diagram,PSO-WVD)变电站选址及供电范围规划。算例结果表明所提方法无论在变电站站址的确定方面,还是在变电站供电范围的划分方面都比单一方法可靠、合理。     

基于负载率的配电网变电站与开闭所规划

根据配电网中变电站和开闭所规划的特点,以负载率为主线,推导出用负荷密度和负载率表示的费用公式,并建立了以单位容量的年总费用最小为目标函数的变电站规划模型,用该数学模型进行了变电站经济供电半径、供电容量以及最优配置个数的规划。对于已建成变电站的区域又有新增负荷点的情况,根据负载率的大小考虑是否增设开闭所。根据负荷矩最小原则,将优化理论引入开闭所的规划,利用粒子群优化算法对变电站和开闭所进行选址。仿真结果表明利用粒子群优化算法进行变电站与开闭所的规划是可行的。     

基于GIS和图论分析的电网协调规划方法

主配电网协调规划的重点是110 kV变电站选址和供电范围的联合优化问题。提出了基于地理信息系统（GIS）和图论分析的主配电网协调规划方法。首先基于GIS和图论分析了变电站的基本属性;其次,提出变电站供电范围相邻关系环的概念;然后,利用变电站相邻关系环分析变电站最佳选址区域,使变电站选址充分考虑配电网发展需要,方便新建站后调整已有站的供电范围,并将变电站确定供电范围和确定具体地址通过迭代优化,实现主配电网的协调规划。     

基于改进灰狼算法的变电站多阶段升压规划优化方法

针对变电站多阶段规划问题,给出了3种不同升压模式下变电站全寿命周期成本计算方法,并建立了中间年变电站建设时机与建设模式联合优化模型,进一步提升了规划方案经济效益。同时,针对多阶段规划中问题传统智能算法求解收敛速度慢、运算时间长等问题,将灰狼算法引入规划领域,并通过增加交叉变异等环节对其进行了改进。最后,将改进后的灰狼算法应用于变电站多阶段规划模型的求解中,并将其与进行对比,得出改进灰狼算法在求解此类问题时具有一定优势的结论。     

基于虚拟变电站的配电网薄弱区域集群双层规划研究

位于配电网末端的偏远山区常常由于存在供电可靠性不足的问题而被视为配电网薄弱区域,为了提高此类地区的供电可靠性,引入虚拟变电站和集群规划的概念和方法,提出了一种基于虚拟变电站的分布式电源与储能双层选址定容规划模型。上层模型以集群效能指标最大为目标,从结构性和功能性两方面对配电网薄弱区域进行集群划分,规划结果为各集群的划分方案;下层模型以考虑用户损失费用的年综合费用最小为目标,在各集群内部建设虚拟变电站,规划结果是集群内分布式电源的接入位置及容量、储能装置的接入容量及功率;针对集群规划模型的特性,文章提出计及孤岛运行的用户停电损失费用计算方法,并以双层迭代的混合粒子群算法进行求解。算例部分以云南含分布式小水电的某典型场景为例,验证了所提模型的可行性和求解方法的有效性。     

基于最小覆盖圆的配电网变电站优化选址

为了更加科学、高效和直观地进行配电网变电站优化选址,提出基于最小覆盖圆的变电站优化选址方法.该方法在确定变电站经济容量和经济供电半径基础上,以全网网损费用函数值最小为目标,应用最小覆盖圆保证变电站到负荷点距离最短和运用Voronoi图解决变电站优化选址中负荷分区问题,反复计算、调整负荷分区和最小覆盖圆圆心,直至满足终止条件.该方法应用到确定负荷水平下多源连续型选址中,得到选址位置能满足既定要求.结果表明,该方法可使规划过程更具交互性、规划结果更直观、方案调整更灵活.     

基于虚拟变电站的配电网薄弱区域集群双层规划研究

位于配电网末端的偏远山区常常由于存在供电可靠性不足的问题而被视为配电网薄弱区域,为了提高此类地区的供电可靠性,引入虚拟变电站和集群规划的概念和方法,提出了一种基于虚拟变电站的分布式电源与储能双层选址定容规划模型。上层模型以集群效能指标最大为目标,从结构性和功能性两方面对配电网薄弱区域进行集群划分,规划结果为各集群的划分方案;下层模型以考虑用户损失费用的年综合费用最小为目标,在各集群内部建设虚拟变电站,规划结果是集群内分布式电源的接入位置及容量、储能装置的接入容量及功率;针对集群规划模型的特性,文章提出计及孤岛运行的用户停电损失费用计算方法,并以双层迭代的混合粒子群算法进行求解。算例部分以云南含分布式小水电的某典型场景为例,验证了所提模型的可行性和求解方法的有效性。