基于LCC和改进粒子群算法的配电网多阶段网架规划优化

市场环境下,配电网规划方案全寿命周期经济性变得越来越重要。基于设备全寿命周期成本建立了配电网多阶段网架及开关布置规划新模型,模型同时考虑了规划方案初始投资、运行维护成本、停电成本、报废成本;在满足各阶段负荷发展需求的条件下,以规划项目全寿命周期经济性最优为目标函数确定不同支路的建设时间;建立了配电网停电成本计算模型,该模型反映了停电频率、停电持续时间及停电电量对停电成本的综合影响。提出一种将均值聚类与随机粒子群算法相结合的改进离散粒子群算法对上述模型进行求解,该算法克服了基本粒子群算法的"早熟"问题。该规划方法使得规划方案不仅满足全寿命周期经济性最优,而且兼顾一定的可靠性水平。规划实例验证了上述模型和方法的正确性和有效性。     

计及可靠性评估的中压配电网规划方案比选

从可靠性参数搜集及计算方法和备选规划方案比选两方面切入,进一步丰富DL/T 1503—2016中压配电网可靠性评估导则在规划中的应用,提出了基于可靠性评估的中压配电网的方案形成与比选方法,内容包括相关参数的搜集、可靠性计算方法和方案比选。综合考虑可靠性与经济性,基于"有无对比法"给出配电网投资的增量净效益计算模型,并分析不同网架供电能力与负荷需求关系下净效益简化模型与全寿命周期成本最小化比选方案的异同。基于全寿命周期净现值、净现值率等动态指标进行投资成本效益分析,可用于多个方案的比选。案例表明,本文方法有效。     

优化目标可靠性的配电网网架规划

对配电网网架规划优化问题进行了研究,给出了配电网网架规划的可靠性数学模型,以电网建设投资成本、运行成本和缺电成本总和最小为目标,该模型可以有效地将优化规划的可靠性与经济性结合起来。采用改进遗传算法求解该问题,为满足配电网辐射性约束条件,引入了理论中的最小生成树算法。并采用最小路法对配电系统可靠性进行评估,以得到相应的可靠性经济指标。     

配电终端全寿命周期成本模型与智能优化求解

为了解决由配电网盲目配置“三遥”终端而导致浪费投资费用的问题,文章从全寿命周期成本的角度建立了新颖的综合考虑经济成本和供电可靠性的集中式馈线自动化终端布点优化模型,该模型还同时考虑了配网系统可靠性的多个评价指标及用户重要性差异。针对模型中的可靠性计算,文章详细提出并运用了考虑馈线自动化“一遥”“二遥”“三遥”终端的配电网可靠性分析方法。鉴于配网可靠性不能显式表达与文中模型的NP难性质,文章运用了多种经典智能算法对模型进行对比求解。通过对RBTS BUS5系统进行算例分析,验证了该模型及方法的对终端布点优化问题的可行性和有效性。     

基于GIS空间分析与改进粒子群算法的变电站全寿命周期成本规划

市场环境下,变电站设计方案的全寿命周期经济性是变电站规划的重要因素之一。建立基于设备全寿命周期成本的配电网变电站选址定容新模型,该模型考虑了规划变电站上级输电网、下级配电网及变电站的初始投资、运行成本、维护成本、故障成本和废弃成本,使得规划方案在满足可靠性要求的同时达到经济性最优。利用ArcGIS的空间分析功能来处理选址定容过程中地理因素的限制,提高了规划效率。提出将k均值聚类分析与多种群随机粒子群算法相结合的改进算法对上述模型进行求解,该算法克服了传统粒子群优化算法的早熟现象,全局寻优能力得到显著提高。最后规划实例证明了所提出的模型和方法是正确和有效的,其具有很高的实用价值。     

遗传—模拟退火混合算法 在配电网检修优化中的应用

从配电网设备检修计划编制的实际需要出发,在考虑多种约束条件的基础上,建立了以配电网经济性最好为目标的优化模型.针对该模型的特点,采用1种新型混合遗传-模拟退火算法(HGSA)对配电网检修计划进行优化调整.该算法综合了遗传算法和模拟退火算法的优点,使其既具有遗传算法的全局性和并行性,又具有模拟退火算法的局部搜索能力和退火特征.通过遗传算法、模拟退火算法对实际检修计划优化结果的比较,证明了所提出HGSA算法的有效性.     

中压配电网高可靠性网架研究

<正>通过研究配电网网架规划优化问题,提出了可靠性数学模型,目标是电网建设投资成本、运行成本和缺电成本的总和的最小化,该模型有效地将可靠性和经济性相结合。采用改进遗传算法求解该问题,并引入了最小生成树算法来满足配电网辐射性约束条件。同时,采用最小路法对电网系统的可靠性进行评估,以获得相关的可靠性经济指标。     

计及煤改电的华北农村地区配电网改扩建规划研究

“十三五”以来,京津冀地区大力推进“煤改电”,稳步推进电能替代进程。随着用电负荷的增加,农村低压配电网如何进行改扩建规划成为一个问题。文中考虑配电变压器成本、配电线路成本、系统线损成本,建立了基于全寿命周期成本的配电网改扩建规划模型,采用遗传算法进行了模型求解。结合配电网规划模型求解特点,设计了基于实数编码的策略,显著提高了平行解生成效率,某农村实际配电网规划为算例进行了验证。结果表明,所提方法在满足煤改电负荷需求的前提下,实现了规划方案全寿命周期经济性最优。     

基于全寿命周期成本的配电网变电站选址定容优化规划

基于设备全寿命周期成本(LCC)建立配电网变电站选址定容新模型,模型同时考虑了变电站上级输电网、下级配电网、变电站的初始投资、运行维护成本、停电损失、废弃成本,以LCC最低的方案为最佳规划方案,协调了规划方案的可靠性与经济性。建立了配电网停电成本计算模型,模型反映了停电频率、停电持续时间及停电电量对停电成本的综合影响,能更科学地计算出停电成本。提出了全局收敛性更好的随机变异多粒子群协同优化算法对上述模型进行优化求解。规划实例验证了上述模型和方法的正确性和有效性。     

基于SLCC的中压配电网供电模型最优分段研究

在前期针对不同地区负荷和地域分布特征的供电模型研究的基础上,采用计及不同线路利用水平因素的系数对供电模型的线路实际供电距离进行修正。综合考虑由于中压配电网主馈线分段开关的设置的可靠性效益与可靠性成本间的关系,基于单位负荷全寿命成本(SLCC)理念,对中压配电网远景目标网架规划中供电模型最优分段数进行实用化优化配置研究。     

考虑设备全寿命周期的配电网节能改造方案决策

配电网节能改造工程资金往往有限,制定合理的成本效益模型和方案决策方法是关键。从全寿命周期成本(LCC)角度出发,首先分析确定了含有多种不同寿命设备的配电网节能改造研究寿命周期,然后建立了考虑配电变压器改造、配电线路改造、增设无功补偿装置三种配电网节能改造措施的全寿命周期成本效益模型,其中在设备运行损耗费用与检修维护费用方面提出了计及负荷季节特性的运行费用模型和配电变压器检修维护费用分段模型。在此基础上,考虑项目资金和改造标准约束,以单位LCC产生的节能效益最高为目标,建立配电网节能改造方案决策方法。采用实际配电网节能改造案例验证了以上模型和方法的有效性。     

含分布式电源的配电网双层扩展规划

考虑分布式电源对配电网网架结构的影响,在分布式电源容量和位置均未定的情况下,采用内外层双层规划的方法对配电网线路结构、分布式电源位置和容量进行综合优化。将政府补贴政策引入目标函数,鼓励清洁能源的使用,建立节省综合经济成本最多的目标函数模型。内层在引进分布式电源位置和容量的情况下,在遗传算法中引进组织膜计算中的交流规则来增强全局寻优能力和计算能力,从而实现对网架结构的扩展规划;外层采用新型混合粒子群算法对分布式电源的位置和容量进行确定。算例表明,该算法应用于含分布式电源的配电网扩展规划中,节约了经济成本,提高了用电可靠性,验证了算法的有效性。     

配电网网架结构与配电自动化终端协同规划方法

针对现有配电网规划方法中未能充分考虑到泛在电力物联场景下一二次协同支撑供电可靠性的问题,提出了一种配电网网架结构与配电自动化终端协同规划方法。首先,提出配电网一二次协同规划的交替优化框架,构建了网架规划层与自动化终端配置层的优化数学模型;其次,针对规划配置模型中可靠性求解问题,结合配电自动化终端类型与通信方式,提出考虑一二次协同的配电网可靠性评估方法;再次,提出了基于遗传算法和整数粒子群算法的双层模型求解方法,其中在网架规划环节提出了基于"避圈法"思想的初始网架高效生成方法及相应的遗传编码方法;最后利用某60节点城市配电网作为算例验证了所提方法的有效性与合理性。     

全寿命周期成本在配电网规划中的应用

为将全寿命周期成本(LCC)应用于配电网规划的实际工作中,综合考虑了资金的时间价值、设备故障率的浴盘曲线及负荷变化对LCC的影响,从设备级和系统级两个层面建立配电网规划的LCC计算模型。分析了LCC中的可靠性成本,在评估配电网可靠性的基础上,通过计算缺电成本来量化系统停电损失。以RBTS-Bus2系统为例验证了所提出方法的有效性。     

基于全寿命周期成本的配电网无功规划研究

在保证电能质量的基础上,评价一个无功优化补偿方案应该以项目寿命周期内的投资净收益为指标,即一个无功补偿方案不仅需要考虑损耗降低所带来的收益,还要考虑由于无功补偿设备寿命周期内建设、运行维护直至报废等成本的增加。综合系统有功网损最小、电压质量最好建立配电网无功优化模型,利用无功二次电阻矩确定无功补偿点,根据改进的遗传算法确定无功补偿的容量,通过引入全寿命周期成本(Life Cycle Cost,LCC)的概念,对于不同的补偿方案进行计及全寿命周期成本的计算,以寿命周期内投资净收益为判断依据选定补偿方案。在Matlab上以IEEE33节点配电系统为例进行仿真计算,结果表明,采用计及全寿命周期成本的无功优化在实际中更具有合理性和有效性。     

基于全寿命周期理论的微电网优化配置

本文基于全寿命周期理论,提出了微电网项目全寿命周期框架下的优化配置模型。综合考虑微电网初始投资、运行维护及故障、折旧成本,以及供能、节能环保收益,建立了微电网全寿命周期内的净现值收入计算模型。以全寿命周期内的净现值收入为目标函数,计及分布式电源出力、储能充放电、运行电压和频率、供电可靠性、与主网交换功率等约束条件,建立优化配置模型,并采用粒子群算法进行求解。结果表明:与传统的优化配置方法相比,该方法得到的优化配置方案,能够实现微电网在全寿命周期内的净收益最优,确保投资的最佳经济性,为微电网工程规划和建设提供指导,促进其市场化、产业化发展。     

基于改进均值聚类随机粒子群算法的变电站LCC规划

基于设备全寿命周期成本(LCC)建立了配电网变电站选址定容新模型,模型统筹考虑了规划方案的初始投资成本、运行维护成本、故障成本、废弃成本,在满足安全、效能的前提下使得规划模型在全寿命周期内经济性最优。提出一种将均值聚类与随机粒子群算法相结合的改进粒子群算法对上述规划模型进行求解,该算法克服了粒子群优化算法(PSO)的早熟现象。通过规划实例验证了该文所提模型和方法正确性和有效性,其规划结果科学、可行,具有更高的实用价值。     

考虑可靠性和经济性的中压配电网分段开关优化配置研究方法

中压配电网中,科学配置分段开关可以显著提高供电可靠性减小停电损失。综合考虑配电网供电可靠性和经济性,以停电损失最小为目标,提出了分段开关的最优配置技术。首先,分析拓扑结构与分段开关关联性,建立中压配电网拓扑结构优化分析模型;然后,基于全寿命周期成本理论,提出考虑供电可靠性的分段开关最优配置模型,通过分析开关上游、中游和下游网络的平均停电持续时间和停电损失费用,提出考虑可靠性和经济性的综合迭代求解策略;最后,基于二进制粒子群算法,提出分段开关配置数目和位置的迭代求解方法。仿真算例验证了方法的有效性以及优势所在,为电网规划人员在配电网优化设计中提供实用参考。     

增量配电网差异化配电价格模型研究与应用

为保证配电网企业的成本回收和合理收益,同时实现不同负荷特性的用户差异化电价,提出了一种增量配电网配电价格制定模型。将配电价格分为基本配电价格和附加配电价格两部分,基本配电价格按照"准许成本加合理收益"原则,根据项目全寿命周期成本和基准收益进行核定;附加配电价格根据不同用户的负荷特性进行差异化制定。利用全寿命周期成本理论和综合权重计算方法对模型进行求解。以某增量配电网项目作为算例进行配电价格核定,并对不同网架方案下的配电价格核定结果进行比较分析。算例结果验证了该模型的有效性。     

基于LCC的城市配网网架优化方案比选

将全寿命周期成本理念引入城市配网网架优化规划中,结合西宁市城市网架优化案例,采用全寿命周期成本(LCC)最小的思路选择网架构建方式,以追求全寿命周期内系统成本最小值。