配电网络重构的快速支路交换算法

提出了一种配电网重构的快速支路交换算法.该方法中用近似网损替代精确网损,对每个联络开关依次进行对应环网的重构优化,根据最佳转移负荷的符号和大小确定环网的最大降损开关交换,避免了使用启发式规则,且在重构过程中无需进行潮流计算,从而显著提高了网络重构的计算速度.算例结果验证了该方法的正确性和快速性.     

改进的支路交换算法在配电网重构中的应用

提出了一种改进的配电网重构支路交换算法.该方法中用近似网损代替精确网损,对每个联络开关依次进行环网的重构优化;并通过最佳转移负荷与各支路负荷之间的距离确定打开的分段开关,且在重构过程中无需进行潮流计算,进一步提高了处理效率.算例结果验证了该方法是有效的     

配电网重构的组合算法

支路交换算法可快速重构配电网但不能保证得到全局最优解,模拟退火算法能以较大概率搜索到全局最优或近全局最优解,但计算速度慢。结合两者优点,以模拟退火算法帮助支路交换算法避开局部最优并减少模拟退火算法降温次数和每个控制温度下开关变换次数,可从根本上提高计算速度。算例结果证明了该法的可行性。     

基于支路交换和模拟退火的配电网重构算法

支路交换算法可以快速实现配电网重构,但不能保证得到全局最优解,而模拟退火算法可以以较大概率搜索到全局最优或近全局最优解,但计算速度慢。介绍了结合两者优点提出的以模拟退火算法帮助支路交换算法避开局部最优、同时减少模拟退火算法的降温次数和每个控制温度下开关变换次数的算法,从而从根本上提高计算速度,算例结果证明了该算法的可行性。     

基于潮流计算的配电网重构方法

为减小配电网的能量损失，提出了一种基于潮流计算的配电网重构方法。在单环网潮流计算的基础上，通过计算环网中电压最低的节点两侧开关分别断开后产生的网损增加量得到了最优解环开关。在配电网所有开关闭合的情况下，逐次求得各个环中的最优断开开关，然后使网络恢复成辐射状，然后逐次闭合各断开开关形成单环网，求得各单环网中的最优打开开关，直至得到整个网络的最优结果为止。采用该方法对2个测试系统进行重构，结果表明采用该方法可以较快地得到重构结果，与其它方法的比较结果也验证了该方法的正确性和优越性。     

配电网络重构的研究

总结了求解配电网重构的各种方法。指出由于组合数学的特性,数学优化理论不适用于配电网重构;基于模拟退火方法的配电网重构算法可以获得全局最优解,但存在算法依赖参数和计算量大的缺点;基于人工神经网络的算法,其精度取决于样本,获得完整样本困难,而且训练样本的时间较长;遗传算法的很多特点适于求解配电网重构的问题,如果能结合配电网重构的特点对算法收敛性进一步研究,提高其速度,则将在配电网重构中得到更好的应用;模糊数学和专家系统必须依赖于其他技术的发展;最优流模式和基于开关交换的算法不能保证得到全局最优解,但与启发式规则结合后,可以较快地得到满意的结果,是目前解决配电网重构的有效算法。     

考虑合环调电约束的配电网快速重构方法

为解决10 kV配电网合环调电过程针对合解环开关最优选择问题,提出了以网络损耗为目标,以合解环网络的线路功率限值、电压限值和保护限值为约束条件进行网络重构的方法。该方法采用快速改进遗传算法按开关状态进行二进制染色体编码,利用合环后网络的计算结果,构建针对基因染色体品质编码库,以校核下一代基因染色体编码,加速了算法过程。同时利用分布系数法计算解环后网络的潮流状态,避免了再次潮流计算。测试算例验证了算法的有效性,为合环调电安全实施提供了保证。     

一种考虑DG出力优化分配的配电网重构方法

分布式电源接入(DG)电网将变为常态,提出了一种考虑DG出力优化分配的以降低系统网损为优化目标的重构算法。首先基于DG的发电成本,采用复制动态算法(Replicator Dynamics, RD)离散化求解,经过进化博弈之后获得DG出力的优化分配。然后,分三个优化过程实现配电网的优化重构求解。初始优化利用最小生成树算法寻找一个较优的初始解,二次优化基于改进的启发式规则对候选开关进行评价得到最优开关及二次优化解。经过第三个优化过程的修正,一般可以得到最优重构方案。算法不依赖网络的初始拓扑;改进的启发式规则可以减少待评价候选开关的数量,提高算法的计算效率;而通过修正可克服环路对进化规则的影响,得到(近似)最优解。两个典型算例结果检验了算法的有效性和可行性。     

基于馈线偶的配电网快速减小网损重构方法

作为配电网自动化高级应用模块,网络重构应满足快速性的要求而达到在线应用的目的。而许多配电网重构方法因追求全局最优或多次潮流计算而不能满足该要求。文中提出一种基于馈线偶的快速减小网损重构方法。该方法利用馈线偶内网损估算公式推导馈线偶内最佳转移负荷来寻找最优分段开关,可以避免多次潮流计算,完成馈线偶内重构。以馈线偶内重构为基础,并按照全网所有馈线偶的联络开关两侧压差的大小顺序进行全网网络重构。全网重构时对所有馈线进行"优化标定",可以起到避免重构死循环和结束全网重构的作用。最后采用13节点和185节点配电网进行了编程计算,结果表明了该方法的快速性和有效性,可以满足配电网重构在线应用的要求。     

一种新的大规模配电网络重构的图论算法——图的谱划分算法

建立了配电网网络重构的图的多划分模型，提出了基于图的谱划分的算法，用于求解大规模配电网络的馈线间重构问题，针对规模巨大的实际配电系统，应用图的多级划分思想，提出了图的压缩算法以提高计算效率。算法避免了目前各种配电网络重构算法迭代过程中大量的潮流计算负担，且不依赖于系统的初始拓扑。其寻优能力不逊于常见的重构算法，且能高效地求取全局或近全局最优解，具有实用前景。     

基于最优流法与Mayeda生成树算法相结合的单阶段配网重构新方法

针对随机类优化算法用于配网重构计算时间长,而启发式算法用于配网重构存在的低精度解等的缺点,提出一种基于最优流法与Mayeda生成树算法相结合的单阶段配网重构新方法。该方法利用最优流法从支路交换的候选集中快速确定用于Mayeda生成树算法中用于支路交换的支路,从而既回避了随机进化选择方法进化慢的缺点,又回避了穷举法生成过多的劣树的缺点,等效于采用优化技术局部剔除了部分比当前树更劣的树,而明显加快其最优树的搜索过程。方法的优点是充分利用了最优流方法的快速性、Mayeda生成树算法的解空间的完备性,进行良好的结合实现了两者的优势互补,而提高其计算效率。算例验证了方法的有效性。方法因其快速性及至少得到次优解的特点而具有工程应用价值。     

基于最小生成树理论的配电网故障恢复算法

依据图论简化的要求,对配电网络建立了以综合网损最小、开关动作次数最少、电网可靠性最高为目标的函数模型,并且保证配电网连通性、辐射状运行、电源容量等约束条件,得到配电网故障恢复的最优解和一系列次优解。算法具有简单、实用、实时性强等特点,在配电自动化系统中有很强的适用性。算法经过测试,证明了其优越性。     

考虑网络结构优化的含风电配电网多目标重构

为了提高配电网的供电可靠性,从网络自然连通性角度,引入网络抗毁性指标作为配电网重构的一个新目标函数。同时考虑风电出力的随机性与间歇性,根据风速区间及风速概率密度函数构建多个风电出力随机变量,以及对应概率。在此基础上,以开关状态为优化变量、风电出力为随机变量以及在置信水平下的网络损耗最小为另一个目标函数建立了基于机会约束规划的含风电的配电网多目标重构模型。应用改进蚁群算法,结合生成树策略保证蚂蚁路径满足网络辐射状网络拓扑约束,求解所建配网重构模型,并利用Pareto寻优得到最优解集。IEEE33节点和PGE69节点系统算例仿真结果验证了该模型和算法的有效性。     

电力系统恢复控制的网络重构智能优化策略

作为现代电力系统恢复控制的核心研究内容之一,该文对恢复控制中的网络重构问题进行探讨,提出最优送电路径的通用模型和相应的智能优化算法解算模式。以寻找最短的加权送电路径为优化目标,将网络重构建模为一个寻找图的局部最小树问题,并计及各种约束。利用遗传算法易于处理离散变量且具有全局收敛性的特点,对该优化问题进行求解。求解过程中,对算法寻优性能进行研究以提高求解速度、算法稳定性和寻优效率。所提方法能较好地解决解算精度与速度的矛盾。最后以IEEE 30节点系统作为算例,验证所提模型和算法的有效性。     

An improved distribution network reconfiguration method based on minimum spanning tree algorithm and heuristic rules

This paper presents an improved distribution network reconfiguration method with the goal to minimize active power loss. The proposed method combines the minimum spanning tree (MST) algorithm and improved heuristic rules. It consists of three procedures. The first procedure calculates the branch (edge) weights with bus (vertex) voltages, and then carries out preliminary optimization with MST algorithm to get a local optimal solution. The second procedure gets alternative optimal solution based on the improved heuristic rules. Then during the third procedure, the optimal solution can generally be obtained through correcting the results. The algorithm does not rely on the initial network topology. The local optimal solution, solved by MST algorithm, provides a favorable initial condition for the subsequent optimization procedures. Further with the improved heuristic rules, the amount of the candidate switches can be significantly reduced. Two typical test systems, 33-bus system and 69-bus system, and a real 210-bus MV utility distribution system verified the feasibility and effectiveness of the proposed method. The method has higher efficiency and can be used to the large distribution systems.     

含分布式电源优化调度的配电网络重构

配电网络重构是配电网优化的重要措施,分布式电源（DG）接入配电网将改变网络潮流分布,直接影响网络重构结果,而网络重构引起的DG相对位置变化也将引起DG最优输出功率的变化,进行单个优化不能达到整体最优的效果。针对这一问题提出了一种含分布式电源优化调度的配电网络重构方法。采用改进最小生成树算法和改进粒子群算法将网络重构和DG的优化调度相结合进行交叉迭代。首先,进行DG的优化调度;其次,进行网络重构。只要网络结构发生变化,就需要重新进行DG优化调度,直到重构和DG优化调度均无操作时算法收敛,停止计算。实际算例表明,该方法能有效降低配电网的网络损耗、改善电压质量,可以达到配电网总体最优。     

配电网重构的逐级开关状态互换法

配电网重构是一个多目标、多约束、离散的非线性组合优化问题。根据配电网的特点,结合开关交换原理和网络构建算法,提出了开关状态互换的概念,并对其实现优化的原理进行了详细分析,表明可以收敛到最优解。利用启发信息简化寻优途径,在求解过程中运用禁忌思想,避免不必要的重复计算,大大加快收敛速度。将配电网供电恢复和优化重构统一考虑,并考虑了电容器的投切,为运行人员提供满足系统电压、容量和拓扑约束的配电网运行结构和开关操作列表,构建了配电网的优化运行方式。算例表明该算法是有效的。     

基于Multi-agent和粒子群引导最小生成树的配电网重构算法

在最小生成树的基础上提出了粒子群引导的最小生成树算法,并结合粒子间互学习,优秀粒子自学习,优胜劣汰机制和Multi-agent系统的特点,构成了一种新的配电网重构算法。该方法加强了信息在环境中的传递,有效地解决了一般最小生成树的盲目性,边值的难以确定性和改进粒子群优化算法仿生学意义的不明确性等缺点。在Multi-agent系统中,粒子通过竞争与合作,提高了粒子间的相互交流,加快了粒子向全局最优点靠拢。对粒子进行互学习和自学习操作,使算法的收敛速度得到进一步的提高。通过对PG&E69系统进行仿真,结果表明提     

采用时段动态划分和分层优化策略的配电网重构

为更好地处理配电网动态重构中重构时刻、开关操作费用、降损效果之间的平衡问题,提出了采用时段动态划分和分层优化策略的配电网重构方法。首先利用功率矩法进行重构时段动态划分,该划分方法可控制最大重构次数;然后利用免疫算法进行分层优化,第1层优化用以网损最小为目标,采用传统静态重构优化方法确定各时段内不考虑开关动作次数限制及操作费用的开关动作方案,并将该开关动作方案作为第2层优化的搜索空间,且第2层优化中加入了开关动作次数限制及操作费用约束,根据方案运行费用最低原则确定最优重构方案。算例结果验证了该方法的有效性。     

基于量子遗传算法的大规模配电网实时重构研究

针对大规模配电网的实时重构很难在很短时间内找到最优解的问题,在分析传统的解决方法存在计算时间长、结果精度不足等基础上,提出采用量子遗传算法(quantum genetic algorithm,QGA)来解决配电网的实时重构,并给出一种新的基于QGA的重构算法--QGA-PR.算例分析表明,该算法能有效进行配电网重构,在...