基于改进排挤小生境遗传算法配网无功优化研究

针对传统遗传算法在配电网无功优化中的缺陷和配电网的特点,把改进排挤小生境技术和自适应遗传算法有机结合起来应用于无功优化,且采用实数编码和μ+λ竞争机制等策略,建立了以计算得到的投资回收年限作为评价电容器安装方案经济效益优劣标准的数学模型.利用SQL Server2000数据库存储配电线路的原始数据,方便计算时数据的灵活调用.采用面向对象的Visual C#高级语言开发编制了配电网无功优化计算程序并应用于实际配电网中,程序运行稳定、便于维护.实际网络计算结果表明,改进排挤小生境自适应遗传算法更加适用于配电网无功优化.     

配电网建设与改造项目评价及决策优化研究

为了能够在众多配电网工程项目中实现有效的投资决策引导,并确保投资分配的合理性,提出了基于项目库的配电网建设与改造项目评价体系及决策优化方法。首先,从项目实施效果和项目施工影响2个角度出发,构建科学合理的配电网建设与改造项目评价体系;其次,根据项目库随机生成项目集,建立以项目集的决策值最大为目标函数的数学模型,并以投资总额和投资分配比例为约束条件;最后,采用遗传算法求解模型得到最优项目集。通过实际配电网算例分析,验证了该模型和算法的有效性和实用性。     

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。     

基于改进遗传算法的配电网无功优化

针对传统遗传算法在电网无功优化领域应用中存在的不足,结合配电网的特征,建立了综合考虑全年网损、电压品质和补偿设备投资的无功优化数学模型。同时应用自适应遗传算法对传统遗传算法的遗传算子和终止判据等进行了改进,提出了一种配电网无功优化的改进遗传算法,使其计算效率和全局寻优能力均有提高。实例计算表明,其优化效果优于传统遗传算法。     

基于改进排挤小生境遗传算法配网无功优化研究

针对传统遗传算法在配电网无功优化中的缺陷和配电网的特点,把改进排挤小生境技术和自适应遗传算法有机结合起来应用于无功优化,且采用实数编码和μ λ竞争机制等策略,建立了以计算得到的投资回收年限作为评价电容器安装方案经济效益优劣标准的数学模型。利用SQL Server 2000数据库存储配电线路的原始数据,方便计算时数据的灵活调用。采用面向对象的Visual C#高级语言开发编制了配电网无功优化计算程序并应用于实际配电网中,程序运行稳定、便于维护。实际网络计算结果表明,改进排挤小生境自适应遗传算法更加适用于配电网无功优化。     

分布式电源与配电网架多目标协调规划

分布式电源(DG)接入对配电网损耗、电压及可靠性指标有很大影响。针对当前DG与配电网架分开独立进行规划的问题,提出一种综合协调两者的规划方法。该方法能够实现DG位置及容量、线路升级改造、新增负荷点接入方案的综合优化,以设备投资成本、系统有功损耗、停电损失及购电费用4个指标最小为目标函数,利用判断矩阵获得各目标函数权重,通过加权将多目标优化转化成单目标优化问题,采用染色体分段编码方式、精英保留策略遗传算法进行求解。为了避免因DG可选布点太多导致算法计算速度慢的问题,根据配电网损耗、电压及可靠性指标改善效果,提出一种实用的确定DG候选位置的方法。算例仿真结果表明,提出的确定DG候选位置的方法能够有效缩小搜索空间,提高优化效率;对DG和配电网架进行综合协调规划,能够有效提升配电网投资的综合经济效益,获得的建设与改造方案更科学合理。     

城市中压配电网评估方法与实例研究

通过层次分析法建立了较为全面的、适合城市配电网特点的综合评价体系,从技术合理性、安全性等多个方面评价电网;应用点面结合的量化分析方法从整体上反映出电网中的问题,并给出了存在问题最多的变电站和线路;针对所发现的问题提出近期电网的规划方案,并对规划电网进行评估,将评估结果与现状网对比以衡量规划效果;提出近期电网建设改造项目及其优先级排序.上述过程均已开发软件实现,并成功地在北京电力公司下属的多个供电公司得到应用.文中提出的综合评估方法弥补了传统的配电网评估方法中整体性差的不足,近期规划与评估紧密结合的方式为电网建设改造项目的提出与优化提供了新的途径.     

配电网建设项目筛选优化研究

对配电网建设项目进行筛选优化可以促进配电网项目的有序规划和建设,缓解需求与投资资金、自然资源有限的矛盾,实现有限投资资金利用效用最大化.本文按照电网企业配电网建设项目选择的实际工作流程,将筛选优化过程分为单项目排序筛选、多项目组合优化和项目实施结果跟踪反馈三步,提出了单项目筛选优化指标体系和应用方法,给出了多项目组合筛选优化模型,可以指导配电网建设项目的筛选优化.     

基于改进灰色聚类的配电网基建改造项目综合评估方法研究

随着对配电网基础设施投入力度的增加,如何对配电网改造与规划方案进行合理优化以提高资金利用率成为当前电力系统规划的一个重要研究方向。为准确评估配电网基建改造项目的实施效果,文章提出基于改进灰色聚类方法的配电网基建改造项目综合评估方法。首先,在分析配电网改造项目特点的基础上构建了改造方案能力评估指标体系;然后,引入去量纲方法和信息熵理论确定指标值和权重,对常规白化权函数进行改进,建立了基于改进灰色聚类法的评估模型;最后,通过算例分析验证了改进灰色聚类法的可靠性,并提出了相应的整改意见,对节省配电网改造投资具有较好的指导意义。     

基于多策略改进的遗传算法在配电网规划中的应用

针对电力电子化配电网规划复杂的优化问题,提出一种基于多策略改进的多目标遗传算法（简称遗传算法）。将遗传算法与配电网规划进行有效结合,研究了遗传算法在规划方案中的染色体组编码方式;对遗传算法进行具有针对性的多策略改进,涉及种群选择、交叉与变异算子以及自适应遗传算子的改进;通过种群修复提高算法的搜索能力,使染色体的决策变量在满足约束的同时,确保种群多样性启发式地进化为规划问题的最优解。通过Schaffer函数与Griewank函数对基于多策略改进的遗传算法进行性能测试,并对其组成内容、搜索特点与搜索寻优的过程分别进行了分析和讨论。结果表明,基于多策略改进的遗传算法在搜索精度与计算效率方面具有较大优势,对于配电网规划优化具有重要价值。     

面向可靠性提升的关联规则驱动下配电网投资规划优选模型与方法

随着清洁能源的接入、供需交互的加深,当前计及完备潮流方程与网络安全约束的投资规划优化模型在面对大量改造措施决策时,存在计算繁琐、收敛性差的问题。提出了一种基于改造措施与可靠性指标关联规则取代潮流与网络安全约束的配电网投资规划优选模型与方法,该模型中配电网可靠性指标与改造措施间的关联关系通过选择合适的机器学习算法实现。分析了可靠性与改造措施的关联规则,分别以可靠性提升最大和投资费用最少为目标建立基于关联规则驱动的配电网投资规划优选模型,考虑各类改造措施对配电网可靠性指标的提升效益,实现配电网投资规划方案优选。通过实例验证了所提投资规划优选优化模型和求解方法的快速性、可行性与有效性。     

基于改进NSGA2算法的配电网项目组合优选方法研究

电力体制改革新形势以及电网发展的新阶段,要求电网企业加强电网的精准化投资。面对电网投资项目资金需求不断加大而资金总额有限的情况,需要对电网项目进行多目标组合优选以实现综合效益最大化。为此以配电网项目为研究对象,提出一种基于改进的第二代非支配排序遗传算法(non-dominated sorting genetic algorithm 2,NSGA2)的项目多目标组合优选方法。基于灰色预测方法计算总投资情况,从安全性、经济性、紧迫程度3个属性构建配电网项目综合评价体系,对项目进行综合评价;设定多个目标函数及约束条件,通过网格搜索改进NSGA2算法进行项目组合优选,使算法具有更强的全局搜索能力和收敛能力,实现满足多目标的项目组合优选;最后通过算例分析,验证上述多目标项目组合优选方法的有效性及可操作性,对提高配电网精准投资管理水平具有指导意义。     

城市中压配电网联络线优化研究

城市中压配电网联络线优化的过程中,不同的变电站遍历顺序,可能带来不同的联络线优化方案.针对这一问题提出一种全局优化同局部优化相结合的双层优化方法.第一层优化是在整个规划区域内,应用遗传算法搜索可能的变电站的遍历顺序;第二层优化是按照第一层优化确定的遍历顺序,应用网络图论中的最小权匹配算法分别对每一个变电站与其相邻站之间的联络线进行优化.最后以规划区内所有联络线总投资费用最小的方案作为最终的联络方案.根据本文算法开发了相应的软件,通过计算规划实例,得出了满意的联络方案,表明算法有效.     

面向配电网电压暂降治理的线路改造优化模型

线路改造是在电网侧进行电压暂降治理的主要方式之一。为了经济、合理地确定线路的改造位置和治理方式,建立了面向配电网电压暂降治理的线路改造优化模型。针对断路器重合闸和熔断器配合保护的配电网,考虑故障位置、故障类型等因素,讨论分析了10种典型的保护动作配合方式,评估了配电网电压暂降持续时间。结合传统电压暂降幅值的计算方法,计算线路改造治理方案的成本及效果。考虑用户电压暂降耐受能力,建立了用户生产中断次数评估模型。定义了电压暂降总支出,以总支出最小为目标,计及技术约束、经济约束、治理范围约束和风险域约束,建立了面向配电网电压暂降治理的线路改造优化模型,并基于人工蜂群算法进行模型求解。以IEEE 33节点系统为算例,考虑治理投资成本充足和不足2种场景,通过仿真验证了所提方法的正确性和实用性。     

基于遗传序优化算法的配电网规划

针对传统遗传算法存在收敛过早、终止条件难以确定等缺陷,将序优化理论与遗传算法相结合,用序优化的思想来指导遗传进化操作,通过算法的混合集成了序优化理论和遗传算法的优良特性,从而实现以较高的概率高效地搜索到全局最优解。对于2个IEEE配电网规划算例,以综合变电站和馈线的年投资费用、折旧费用、运行费用之和为目标函数,得到了最优的配电网拓扑结构,验证了该遗传序优化算法的有效性和实用性。     

考虑风险测度的配电网精准投资项目优选模型

随着配电网发展面临的不可控因素增多且配电网投资竞争加剧,电网企业须更多考虑投资风险、单位投产效益等精准投资要素。为此,文章融合配电网发展诊断指标,建立配电网项目投资效益评估的双层指标体系,用以计及单位投资效率与宏观投资效益。并采用条件风险价值测度将单个项目收益率的分布特征计入投资风险,定义了含风险偏好置信度的投资风险最小目标函数。然后,将投资总额、电网发展需求、项目间耦合关系等作为约束,构建了以效率与风险为目标的配电网投资组合多目标优化模型,应用模糊满意度理论求解得到投资策略。最后,以某电网某批次投资计划20个项目进行算例仿真,并分析了风险偏好及目标倾向对配电网精准投资的影响。结果表明,所提模型能较好地反映配电网投资的风险水平,并通过投资组合规避风险,实现了整体投资效益约束下,投资效率与风险均衡的配电网项目优选。     

含微网配电网的综合优化规划研究

协同规划分段开关、联络线和微网接入点能缩小配电网故障停电范围、实现负荷转供,减小停电损失。提出以线路段为单元的含微网配电网的停电损失计算方法,建立用户停电损失数学模型;以分段开关和联络线等值年投资维护费用与用户年停电损失之和最小为目标函数建立数学模型;应用协同进化遗传算法对分段开关、联络线位置以及微网接入点进行综合优化规划;分析了协同进化遗传算法在配电网综合规划应用中的主要流程和关键技术;结合IEEE33节点算例和工程实例进行仿真分析,对不同规划方案的优化结果进行各项经济指标的对比分析,验证了算法的有效性。     

基于混合智能粒子群算法的广义电源主动配电网优化配置

研究广义电源接入主动配电网的优化配置问题。提出一种电压偏差指标。建立综合考虑投资经济效益、电压偏差及污染气体排放指标的多目标优化配置模型。提出一种混合智能粒子群算法,在优化过程中引入快速非支配排序策略、精英保留策略和拥挤距离计算策略以改善其全局搜索能力。对IEEE-33节点、PG&E-69节点配电系统进行计算,分析在不同负荷水平下各指标的变化情况,研究负荷变化时广义电源的最佳配置。研究表明,广义电源的接入与合理配置能够有效提高投资运行效益和系统电压稳定性,同时说明该方法能够保证配置方案的多样性和多目标优化过程的寻优性。     

基于双种群CSO算法重构的含DG配网故障恢复

为兼顾配网故障恢复的快速性和最优性,提出一种基于重构的分级响应故障恢复方法,并应用双种群纵横交叉(crisscross optimization algorithm,CSO)算法寻求重构方案。首先在故障隔离后利用启发式规则进行局部重构,以较少的开关动作次数快速恢复配网连通性。然后在局部重构后有安全指标越限时,利用改进的双种群二进制纵横交叉算法在可行域内搜索最优解进行全局重构。若全局重构后安全指标依然越限,按负荷重要性指标切除部分非关键负荷,恢复配电网安全运行。最后,改进的PG&E配电系统仿真结果验证了该方法的可行性和有效性。