配电网网架规划与多模块智能终端配置联合优化方法

针对现有配电网网架规划方法未能与二次设备充分协调及对二次设备类型考虑不全等问题,提出了一种网架规划与多模块智能终端配置联合优化方法。介绍多模块智能终端的组成模块,并分析保护与自动化配合的故障处理策略;基于该故障处理策略,定义含多模块智能终端的配电网故障处理时间与馈线分区逻辑;提出配电网网架规划与多模块智能终端配置协同规划框架,构建交替优化数学模型,并采用粒子群优化算法进行求解;通过IEEE RBTS BUS-2配电系统和某60节点城市配电网2个实例,验证了所提方法的有效性和实用性。     

考虑微电网运行域的配电网分布式能源规划

随着分布式能源(DER)和微电网(MG)的大规模发展,在配电网静态安全约束下MG运行范围与DER渗透率之间相互制约,而现有DER规划模型未计及MG原有的运行范围,所得配置方案将可能局限MG运行空间,使得MG控制难度和配电网运行风险大大提高。为解决该问题,开展了含MG配电网DER选址定容问题的研究,重点研究了MG运行域、需求响应(DR)和储能运行策略对于DER规划的影响。为减少DER接入对MG运行的影响,引入MG运行域模型定量刻画MG运行边界,并采用区间算术将其转化为规划模型的约束条件。建立DR模型时,提出用户可中断负荷概率矩阵表征DR的不确定性。在此基础上,建立了综合考虑配电网运营商与DER投资商利益的含MG配电网DER规划模型,并采用改进粒子群算法进行求解。算例结果表明,所得DER规划方案在保证MG运行域不受影响下实现经济性最优,验证了所提模型的合理性和有效性。     

考虑最大供电能力的有源配电网网架规划研究

考虑供电能力最大的目标,研究了对含分布式电源的配电网网架进行规划的策略。首先,在计及实际负荷增长模式的基础上,针对分布式电源出力随机性的特点,基于改进的重复潮流算法求解固定网架下有源配电网的最大供电能力;然后,以供电能力最大化为目标,基于支路交换算法设计有源配电网的网架规划流程;最后针对一个实际配电网案例进行了仿真分析。结果表明本文的规划方法可大幅提升配电网的供电能力,尤其适合于含分布式电源的负荷快速增长区的配电网的扩展规划。     

基因/禁忌组合算法在配电网网架优化规划中的应用

在比较了基因算法和禁忌算法各自优缺点的基础上,针对配电网网架优化规划中多约束、非线性和整数寻优的特点,提出采用基因／禁忌组合的算法的策略,并应用于配电网网架优化规划。算法计算证明了该组合算法在配电网网架优化规划中应用的可行性和优越性。     

考虑复杂预想场景下光伏高效利用的微电网综合规划

针对传统微电网(micro-grid,MG)规划方法未充分计及实际运行工况多样性的缺点,提出一种考虑复杂预想场景下光伏(photovoltaic,PV)高效利用的MG综合规划方法。通过分析量化实际条件下网络故障对PV的受迫影响及其经济代价,引入安全风险预期系数,建立可综合反映PV在正常及故障预想场景下对MG系统贡献的复合评价函数。鉴于优化目标之间存在的主从逻辑差异,分别以系统投资运行成本最小和全场景下PV效能利用最优作为上、下层目标函数,构建了同时考虑网架重构与PV、储能选址定容的MG双层综合规划模型,并采用和声搜索和基于点估计随机最优潮流相结合的混合算法实现求解。算例分析结果表明,所提方法能够实现MG对分布式PV的灵活高效利用,有效提高实际运行条件下系统的整体预期收益,并可获得满足多样化需求的均衡规划策略。     

基于系统生存性的骨干网架搜索方法

构建骨干网架,是差异化规划电网以提高其抵抗自然灾害能力的关键手段。基于系统生存性理论并考虑风机出力不确定性的影响,提出一种可以平衡以线路与节点数量之和为代表的经济性和系统综合生存能力的骨干网架构建方法。文章采用改进的生物地理学优化算法搜索骨干网架,通过改进算法迁移模型,引入随机扰动算子和基于最小生成树理论的连通性修复策略以提高算法收敛速度和精度,并与传统的生物地理学算法、遗传算法、二进制粒子群算法对比分析。算例结果表明,该方法能够快速搜索出综合经济性和生存性最优且满足连通性约束及系统安全运行条件的骨干网架,且最优骨干网架会限制风电出力比例以提高系统生存性。     

基于区间算法和范例学习的配电网网架规划

考虑配电网网架规划中的不确定因素,建立了配电网网架区间规划模型。结合配电网辐射状运行的特点,提出了简单实用的配电网区间潮流计算的端点法。对基于Agent行为和范例学习的遗传算法中的“范例学习”部分进行了修改,使其适应于配电网网架区间规划模型的求解。算例结果表明,提出的算法可以得到鲁棒性强的规划方案。     

基于区间算法和范例学习的配电网网架规划

考虑配电网网架规划中的不确定因素,建立了配电网网架区间规划模型。结合配电网辐射状运行的特点,提出了简单实用的配电网区间潮流计算的端点法。对基于Agent行为和范例学习的遗传算法中的“范例学习”部分进行了修改,使其适应于配电网网架区间规划模型的求解。算例结果表明,提出的算法可以得到鲁棒性强的规划方案。     

基于区间算法和范例学习的配电网网架规划

考虑配电网网架规划中的不确定因素，建立了配电网网架区间规划模型。结合配电网辐射状运行的特点，提出了简单实用的配电网区间潮流计算的端点法。对文献基于Agent行为和范例学习的遗传算法中“范例学习”部分进行了修改，使其适应于配电网网架区间规划模型的求解。通过算例表明，提出的算法可以得到鲁棒性强的规划方案。     

中压配电系统线路开关多目标联合优化规划

线路布局和配电开关配置是配电网网架规划的2个主要方面,对网架的技术经济性和供电可靠性有重要影响。为此,建立了配电网线路与开关的多目标联合优化规划模型。利用Pareto最优理论,通过基于指定接线模式的个体初始化、单亲遗传操作和供电分区修正策略,提出了该模型的求解算法,实现了符合指定接线模式和满足分区供电要求的配电网线路开关联合优化规划。算例结果验证了该方法的有效性。     

基于需求差异化的电网核心骨干网架构建

为了提高故障状态下电网保障重要负荷的能力,提出一种基于需求差异化的核心骨干网架构建方法。分别从负荷、电源和网架三个需求方面建立了核心骨干网架的数学模型,同时改进了网架连通性修复策略。采用引入了动态旋转角,早熟判断机制和混沌变异策略的改进量子粒子群算法进行模型的求解,并与量子粒子群算法和量子进化算法的搜索结果进行了对比分析。应用IEEE-118节点系统进行算例分析,结果表明能准确搜索出基于负荷、电源和网架需求的核心骨干网架,所提出的改进量子粒子群算法收敛快,能够克服陷入局部最优,收敛精度高。     

多粒子群协同优化算法的配电网网架规划

配电网网架规划是一个复杂的大规模组合优化问题。针对PSO易早熟、收敛慢的缺陷,本文提出一种基于粒子群算法的多粒子协同优化算法来求解配电网网架规划问题,以达到线路的规划年综合费用最小为目标函数。由于该算法在操作过程中不可避免产生不可行解,本文提出了一种将不可行解修复成满足辐射型要求的可行解的方法。该算法在求解配电网网架优化问题时,编码容易且能方便处理网络辐射性问题,求解效率高、速度快。最后,通过算例证明该方法的可行性和有效性。     

多粒子群协同优化算法的配电网网架规划

配电网网架规划是一个复杂的大规模组合优化问题。针对PSO易早熟、收敛慢的缺陷,本文提出一种基于粒子群算法的多粒子协同优化算法来求解配电网网架规划问题,以达到线路的规划年综合费用最小为目标函数。由于该算法在操作过程中不可避免产生不可行解,本文提出了一种将不可行解修复成满足辐射型要求的可行解的方法。该算法在求解配电网网架优化问题时,编码容易且能方便处理网络辐射性问题,求解效率高、速度快。最后,通过算例证明该方法的可行性和有效性。     

基于不确定规划理论的配电网优化规划

随着分布式电源(distributed generation,DG)发电技术越来越多地渗透到电力系统中,给配电网规划带来了一定的冲击和影响。为此,利用不确定规划理论,对配电网中风力发电输出功率、光伏发电输出功率以及负荷大小的不确定性进行了模糊模拟,并建立了基于该理论的配电网网架优化模型。采用了基于树形结构编码的改进单亲遗传算法对模型进行求解。最后,通过对16节点配电网络算例的仿真分析,验证了基于不确定规划理论网架规划模型的可行性和改进单亲遗传算法的有效性。     

基于改进Dijkstra算法的配电网网架扩展规划

电气工程领域中配电网网架扩展规划的目的是确定最优的配电网网架接线方案。配电网网架扩展规划的本质与最短路径问题有相同之处。作为典型的最短路径求解算法之一的Dijkstra算法,在进行配电网网架扩展规划时,需要建立邻接矩阵,并反复对无序排列的初始数据进行遍历搜索,反复遍历搜索影响了算法的计算速度。针对Dijkstra算法对无序排列的初始数据反复遍历搜索对计算速度造成的影响,基于排序思想,提出了改进Dijkstra算法,以提高Dijkstra算法在进行配电网网架扩展规划时的计算速度,然后根据某10 kV中压配电网网架扩展规划算例,基于全寿命周期概念建立了中压配电网网架扩展规划的数学模型,经算例分析验证了所提方法的有效性。     

考虑风速相关性的多目标电网规划

多个风电场之间的风速相关性会影响潮流分布,进而影响输电网规划方案。采用逆Nataf变换建立风速相关性模型。结合基于半不变量法的概率潮流和机会约束规划,综合考虑经济性、电网负载均衡度、环保效应3个指标,构建考虑风速相关性的含风电场多目标电网优化规划模型。针对多目标优化问题的求解,提出一种改进NSGA-Ⅱ,该算法采用控制参数动态调整策略,提高了算法的全局搜索性能。采用基于熵的序数偏好方法对最优解集进行排序,给出决策方案。IEEE 24节点系统和某区域实际算例证明了所提模型的合理性和方法的有效性。研究结果表明,风速相关性对目标分量有重要的影响,考虑风速相关性能够给出更准确的电网规划方案。     

中压配电网网架规划的智能优化算法综述

配电网网架优化是一个多目标、多阶段、离散的、非线性、受约束的混合整数规划问题。传统的优化算法已不能满足规划的需要,一类基于生物学、人工智能的现代启发式算法已经广泛应用于组合优化问题,逐渐成为规划的主流算法。该文综述了近年来配电网网架优化规划领域的国内外研究成果,针对配电网的特点,分析了相应数学模型的建立和基于现代启发式的优化算法研究中的成果和进展,提出了配电网网架优化问题建模和算法研究中存在的问题和不足,以及一些尚待深入研究的工作。     

基于禁忌搜索及模糊评价的配电网网架规划

提出了一种基于禁忌搜索及模糊评价的配电网网架规划优化算法。首先根据地理拓扑,通过Dijkstra最短路径算法生成树生成初始网架。在初始网架的基础上采用禁忌搜索策略按照模糊评分规则及网架的可行扩展供电范围对网架进行调整,得出基于地理信息的优化网架以及各回馈线出线路径的可行优化方案。随后给出了所述算法在实际算例中的应用。算例结果表明算法是可行而有效的。     

基于改进模拟退火算法的黑启动网架重构策略研究

为合理规划大停电后待恢复机组和负荷所在子区域,尽力减少停电对重要负荷造成的损失,本文提出了基于改进模拟退火算法的黑启动网架重构策略.首先对待恢复网架进行图抽象,建立含分布式电源的网架重构模型.然后应用Dijkstra算法对待启动机组和负荷进行初步划分.最后结合加权模拟退火算法,引入区域负荷启动系数对各区域间协同度进行优化.该方法一方面使待恢复节点与启动电源之间电气距离最短,使黑启动网络吞吐量最大化;另一方面优先保障重要负荷顺利启动,同时缩小各子区域平均等待时长,提高黑启动效率.以IEEE 39标准节点系统为算例,验证分析了该文方法的合理性和可行性.     

基于禁忌搜索及模糊评价的配电网网架规划

提出了一种基于禁忌搜索及模糊评价的配电网网架规划优化算法.首先根据地理拓扑,通过Dijkstra最短路径算法生成树生成初始网架.在初始网架的基础上采用禁忌搜索策略按照模糊评分规则及网架的可行扩展供电范围对网架进行调整,得出基于地理信息的优化网架以及各回馈线出线路径的可行优化方案.随后给出了所述算法在实际算例中的应用.算例结果表明算法是可行而有效的.