基于混合遗传算法的变电站选址定容

针对变电站优化规划这种大规模组合优化问题,提出了一种结合遗传算法与交替定位分配算法的混合遗传算法(GA-LA).该算法采用新型的三维编码策略,同时包含新建站的数量、站址和站容信息,并设计了适用于此新型编码的交叉算子和变异算子,以实现站址、站容的优化.其中,针对站址优化子问题,GA-LA算法将交替定位分配算法与遗传算法结合,在标准GA算子之后增加了一个LA算子,由GA算子进行种群中的全局广度搜索,LA算子进行染色体中的站址局部深度搜索,可实现无待选站址的自动寻优.算例结果表明,该方法具有较好的站址站容寻优能力和收敛性能,能满足实际电网中大规模变电站规划的需求.     

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。     

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。     

基于蚁群算法的配电网网架优化规划方法

蚁群算法是一种求解组合优化问题的新型通用启发式方法，该方法的主要特点是正反馈、分布式计算和富于建设性的贪婪启发式搜索。配电网网架优化规划是一个复杂的非线性组合优化问题。本文将蚁群算法用于配电网网架优化规划问题的研究，建立了网架规划的数学模型，该模型以线路的年综合费用和过负荷征罚费用之和最小为目标函数，并在此基础上设计了相应的算法。算例证明了该算法在配电网网架优化规划中应用的可行性和有效性。     

变电站站址两阶段优化规划的实用改进方法

针对变电站站址寻优这一专门问题，提出了变电站站址两阶段优化规划的改进方法，不仅实用而且求解算法简单。改进后的方法对新建变电站的上下级电网进行了整体优化，在发挥计算机功能的同时，还充分考虑了电力规划专家的经验和判断能力。实际应用表明，利用该改进方法求解出的变电站站址优化方案现实可行，可实现在现有电网基础上新建变电站后整体电网的经济属性和地理属性指标达到综合最优。     

计及线路路径优化的空间电网规划

针对传统电网规划方法难于有效计及复杂路径及环境成本的问题,基于栅格化三维地图,以设备投资成本和运行费用综合最小为目标函数,考虑传统电网规划约束和线路路径优化约束,建立了考虑路径优化和变电站选址的空间电网规划模型。该模型是一个复杂的混合整数非线性规划模型,将其分解为考虑变电站选址的电网规划上层问题和线路路径优化下层问题,并提出适合求解该模型的遗传算法和动态规划法相结合的混合优化算法,该混合优化算法在采用遗传算法解决网架结构优化和变电站选址优化的同时,将动态规划法嵌入到遗传算法中,求解线路路径优化问题,为了提高计算效率,在遗传算法中引入了记忆体结构,IEEE Graver-6节点算例,IEEE 118节点算例和一个实际电网算例的结果验证了模型和算法的有效性。     

浅谈变电站选址定容的方法

变电站选址定容不仅要考虑经济技术因素,对地理因素也应充分考虑。可以建立分阶段规划算法模型,先利用优化算法,通过大范围的搜索,获得新建变电站的站址、站容,再从备选方案中对地理因素进行量化分析,科学确定变电站站址和容量。     

基于综合费用最低的变电站站址优化方法

提出了一种变电站站址优化新方法,在保证电网网络结构满足供电可靠性要求的前提下,使电网建设及运行总费用最低。文中对与变电站站址相关的电网投资、运行费用作了分析,以变电站进出线投资及线路能耗折算综合总费用最小为目标函数,建立了进出线年综合费用最小模型。并探讨了利用该模型对多电压等级相互关联的多个变电站站址进行优化的方法,由于一开始并未确定上级电源点位置,需先利用出线年综合费用最小模型计算出电源变站址,然后再用进出线年综合费用最小模型对各待选站址进行整体优化。在实例计算中对进出线年综合费用最小、出线年综合费用最小及负荷矩最小三种模型进行了比较,结果表明进出线年综合费用最小模型能显著节省电网建设投资及运行总费用,是一种实用的变电站站址优化方法。     

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.     

计及发展不确定性的配电网柔性规划方法

伴随着中国城市化的快速发展,配电网规划中的不确定性因素越来越多,为此提出了一套配电网柔性规划的思路、模型和方法,涉及变电站、通道、中压网架组网形态及其过渡。其中,通道规划进行主干通道预留以便于新增负荷和变电站的就近接入;提出了基于多场景概率的站址预留优选方法,以及基于盈亏平衡分析的站址预留优化决策;阐述了环状型组网形态在柔性规划中的优势,提出了网状型和环状型组网形态的优选模型及其启发式求解方法;提出了优先针对中压配电网主干线布线的柔性规划思路;基于推导的变电站最远供电距离估算表,提出了通过调整站间供电范围实现网架的柔性过渡。算例分析验证了所提柔性规划方法的有效性和实用性。     

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。     

一种考虑低压侧直供潜力的输配电网规划方法研究

针对电网规划中输配电网协调性不足和资源利用率不高的问题,将直供负荷纳入电网规划中,以合理利用高电压等级变电站的容量,并充分利用变压器低压侧直供潜力来提高电网的供电能力。通过引入反馈变量,建立输电网与配电网连接处功率耦合关系,实现输电网规划模型和配电网规划模型的分布式求解,在优化配置模型求解过程中,由于目标函数比较复杂且为非线性函数,采用群体最优值交叉操作的量子粒子群算法（CR-QPSO）对其进行求解,并建立粒子记忆集以加快模型收敛速度案例分析验证了所提方法的有效性。     

城市配电网中变电站选址定容问题研究

城市电力设施布局规划是电力系统发展的重要课题之一,合理地对配电网变电站进行选址定容对配电网规划来说十分重要,它不仅可以避免城市电网规划失误造成的投资浪费或重复改造,而且也有利于电网的稳定发展。文中建立了配电网变电站选址定容的数学优化模型,其中包括确定变电站的经济容量、经济供电半径和经济个数的方法,并提出了变电站选址定容的整体流程,最后用工程算例验证了选址定容优化规划方法的合理性和有效性。     

基于免疫萤火虫算法的配电网低碳目标网架规划分析

当前在配电网网架规划中存在算法寻优能力差,二氧化碳削减量较低的问题,基于低碳化需求,将免疫萤火虫算法应用到配电网规划中,提出基于免疫萤火虫算法的配电网低碳目标网架规划分析方法。将低碳费用指标、电压安全指标和有功网损指标作为优化指标,在低碳目标的基础上构建配电网规划模型,采用免疫萤火虫算法,结合免疫克隆技术和萤火虫优化技术对配电网规划模型进行求解,实现配电网低碳目标的网架规划。实验结果显示,所提方法规划后的配电网二氧化碳削减量高,算法寻优能力强,符合低碳环保理念的同时能够获取最优规划方案,具有实用性。     

考虑用户便捷性和配网接纳能力的EV充电站选址定容

充分考虑规模化电动汽车(EV)使用过程中受限于交通便利性、接入过程中不宜超过配电网接纳能力的问题,提出一种区域范围内EV充电站选址定容优化规划方法。首先,应用蒙特卡罗方法分析有序、无序充电2种不同场景下EV接入配电网的负荷需求特点;其次,构建考虑交通便利性和配电网接纳能力的EV充电站选址定容优化模型,并应用粒子群和Voronoi相结合的方法对其进行求解,先后实现区域范围内EV充电站选址确定、充电站内充电桩个数优化;最后,通过典型的北方城区实际案例,验证所提优化规划模型的合理性,以期为我国EV充电站的规划建设提供借鉴。     

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BFOA算法的配电网DG选址定容方法

发展分布式能源系统对于实现的“碳达峰”和“碳中和”,提升可再生能源的开发利用具有重要意义。提出一种基于细菌觅食优化算法（BFOA）的配电网分布式电源（DG）选址定容方法。建立以配电网的功率损耗指数、电压偏差以及安装分布式电源所降低的净运行成本最小为目标的数学模型及约束条件,提出损耗敏感系数（LSF）来确定DG安装位置,并引用BFOA算法求解DG的最佳容量。仿真表明,相对于传统优化算法,BFOA算法在模型求解时间和收敛速度上具有明显优势,所提规划方法能够最大限度地降低功率损耗和运行成本,并提高系统的电压稳定性。     

基于两联络接线模式的城市配网联络线优化

城市中压配电网规划和改造工作中,充分利用已有配电设备和线路走廊来提高配电网供电可靠性和传输能力至关重要。针对该问题,提出了一种基于两联络接线模式的分阶段双层联络线优化方法。外层优化是针对现状配电网应用遗传算法寻找最优的变电站遍历顺序;内层优化是基于外层优化的变电站遍历顺序,依次分阶段进行站间、站内联络线优化,形成两联络接线模式网架结构,并以所有联络线投资费用最小的优化方案为最终的联络线配置。通过实际规划算例计算,取得了较好的工程效果,为规划人员规划和改造配电网提供参考和借鉴。     

考虑越限风险的主动配电网中DG、SOP与ESS的两阶段协调规划

双碳和新型配电系统构建目标下优化多种灵活型资源位置与容量是实现该目标的重要技术路线。为此,兼顾规划运行的经济性和安全性,提出一种考虑越限风险的主动配电网中可再生分布式电源(distributed genevation, DG)、智能软开关(soft open point, SOP)、储能(energy storage, ESS)的两阶段协调规划方法。阶段1以综合成本与越限风险最小为目标优化DG、SOP与ESS的位置和容量。阶段2属于联合SOP、网络重构、有载调压变压器、电容器组、需求响应和储能多种调节手段的多目标运行优化。同时,以基于灰靶决策技术的LDBAS算法和二阶锥优化的混合方法为规划优化的求解工具。在IEEE 33节点配电系统上仿真,测试结果证明了所提两阶段协调规划模型能够有效地提高系统运行效率、增强灵活性、降低运行安全风险及经济成本。