配电系统经济运行自动控制技术——网络重构

本文重点介绍配电网络重构方法：灵敏度法、模拟进化方法，对不同的配电网络重构方法进行了对比和评述，并力图寻找一种效果更好的组合优化方法。     

一种多目标配电网络重构新算法

配电网络重构是配电管理系统的重要内容，从本质上讲，它是一个非线性组合优化问题，采用传统方法处理十分复杂，难以得到理想结果。文中提出一种新的配电网重构算法，充分利用并综合负荷均衡法和支路交换法的优点，改进了负荷均衡过程；采用新的配电网络分块潮流计算方法，依据支路交换配电网损估算公式导出新的启发式规则，较好地解决了多目标配电网重构问题。理论分析和算例表明,该方法高效可行，适合配电网自动化的实际应用要求。     

基于Bender''s分解的含DG配电系统网络重构

提出了一种含分布式电源（DG）的配电系统网络重构算法，用于在配电网出现故障时，由DG构成孤岛系统以实现关键负荷的不间断供电，同时保证这一过程中整个配电系统网损最小。基于Bender's分解技术，该优化过程被分解为容量和重构2个问题:容量问题用于解决DG给定时孤岛系统最优供电容量的确定;重构问题用于在孤岛确定后对整个系统网损进行优化。重构问题的开关 — 网损相关因子反馈到容量问题，实现整个网络重构方案的优化。由IEEE 33节点系统和PG&E 69节点系统验证了所述方法的正确性。     

基于蚁群算法的配电网络综合优化方法

配电网络综合优化是改善电压质量、降低网损、实现配电网络自动化的重要环节，针对现有配电网络综合优化算法的不足，建立了融配电网络重构和电容器投切于一体的配电网络综合优化数学模型，提出了基于蚁群算法的配电网络综合优化计算新方法，新算法不依赖各种初始参数，不易陷于局部最优，通过实例分析表明，新算法与现有各种方法相比，具有适应性好、计算效率高、优化效果好的优点。     

考虑安全约束的配电系统最优网络重构

配电力系统网络重构是配电系统自动化的重要分支，本文首先分析了放射形潮流计算的方法。其次，提出了一种考虑安全约束的配电系统最优网络重构的算法，分别对三个算例进行了计算，结果表明，方法是快速有效的，大大降低了网损，改善了系统电压分布。     

提高系统可靠性的配电网络多目标重构区间方法

提出了基于可能度概念的区间数大小比较通用数值计算方法。将区间分析应用于提高配电系统可靠性的措施中，提出并实现了以提高系统可靠性为目标的配电网络重构的区间方法。区间算法以特定的系统可靠性指标或系统停电损失费用与网损费用的加权和作为综合评价值，以综合评价值减少的可能度最大化为目标函数。算法考虑可靠性参数与网络动态变化的不确定因素，采用三相区间潮流和区间可靠性算法，进行隐含并行寻优，不仅求得了优化的网络结构，并且给出了网络结构的优化程度，最大可能地降低决策风险。算例分析表明该算法实用、有效。配套软件成为配电系统规划及运行的灵活、易用的工具。     

中国城市配电网自动化与网络结构优化

论述了当前中国城市配电网自动化和中压10 kV网络的现状以及两者之间的关系。认为在配电自动化实施前，必须对网络结构进行研究和优化，并提出网络结构优化的准则，最后介绍了某城市配电网部分网络结构优化的实例。     

基于改进遗传算法的配电网络重构优化模型研究

针对二进制编码在配电网络重构中产生大量不可行解,难以获得全局最优解的问题,重点研究了基于简化策略整数的遗传算法编码规则,通过引入退火罚因子设计动态罚函数处理约束条件,建立了基于改进遗传算法的配电网络重构优化算法.结果表明,该算法可以快速有效地得到配电网络重构的全局优化方案,降低网损,提高运算效率,该算法对其他领域最小生成树问题的求解也有一定借鉴意义.     

配电网络重构和电容器投切的综合优化算法

配电网络重构和电容器投切是配电网络优化的两个主要措施。该文将这两个措施相结合， 实现配电网络的综合优化，可以获得比单一优化更大的安全经济效益，从而更有效地提高供 电质量。该算法快速有效，可以应用于实时运行环境。     

配电网络建模、结线分析及动态网络着色

首先说明现有的输电网络建模方法因为没有考虑到配电网络的特殊结构和配电应用软件的具体要求，所以不宜直接用于配电管理系统；然后提出适合于配电网的网络建模方法和数据库设计结构，通过引入一些新模型来描述辐射型配电馈线、馈线段和供电电源，使用户能直观、方便地建立配电网络数据库；介绍了配电网络结线分析策略，通过对变电站开关和馈线开关变位的分别处理，提高了结线分析速度和效率；最后介绍配电网络的动态着色功能及其实现方法。     

采用启发式搜索策略的配电网网络重构的解决方案

该文针对配电系统网络重构这样一种多目标实时优化问题,提出了一种新的算法。该算法充分考虑了系统中主变和馈线的负荷平衡、安全及经济性等问题。此外,还考虑了网损和电压上限等约束备件,经在江西省广丰县的实践证明,该方法是行之有效的。     

不同黑启动方案下电网重构效率的评估

不同黑启动方案对系统后续恢复的影响不同,因此在黑启动方案评估时,除了考虑各方案本身技术指标的优劣,还应考虑此方案对系统后续网络重构的影响。文中对不同黑启动方案下电网重构效率的问题进行研究,提出一种综合考虑发电容量恢复和系统停电损失的重构效率指标,结合最短路径法与交叉粒子群算法对不同黑启动方案下网络重构过程中的机组出力和负荷恢复进行优化求解。在IEEE 30节点系统和河北南网中应用的计算结果验证了该方法的有效性。     

配电网故障判断与负荷均衡化

提出一种配电网简化模型：将馈线开关当做节点，将馈线当做弧，从负荷的角度描述配电网，并采用邻接表的数据结构加以描述。在此基础上发展了配电网故障区域判断方法，讨论了以最少的开关操作隔离故障区域的方法。提出一种以联络开关为核心的用于负荷均衡化的配电网络重构方法，将每个联络开关对应的两条馈线看做馈线偶，分别定义了馈线偶和配电网的负荷均衡率，并以此作为网络重构的评价函数，配电网络重构过程由若干馈线偶内负荷均衡化过程组成，这种方法具有迭代次数少和不需要量测馈线配电变压器参数等优点。文中给出了典型实例。     

基于加权复杂网络模型的恢复路径优化方法

输电网络重构是电力系统大停电或部分停电后进行恢复的第2个阶段,如何确定恢复的目标骨架网络及其恢复路径序列是该阶段的主要任务。文中提出了一种新的基于加权复杂网络模型的输电网络重构优化算法,考虑了节点有功发电出力和有功负荷（特别是重要负荷）的大小以及各节点在网络中的分布情况和重要性程度,并利用了加权复杂网络模型中衡量网络枢纽性的介数指标来优化恢复路径。该算法可以得到最优的恢复路径序列和目标骨架网络,克服了现有方法在确定目标骨架网络和优化恢复路径序列这2个输电网络重构环节严重脱离的缺点,并在一定程度上解决了现有的恢复路径优化方法采用专家经验或分段寻优策略而无法得到最优解的问题。最后,以新英格兰10机39节点系统为例说明了所提出的方法的基本特征。     

配电网重构的进化算法

给出了一种对可行解进行选择、加速和移民操作的进化算法，对配电网络进行重构，使配电网的网损降低到了最小。算法避免了用遗传算法或者差异进化算法进行重构时产生大量不可行解的不足。根据梯度的概念和配电网络的结构特点，对可行解进行加速操作，使之迅速靠近并最终成为1个局部最优解，然后进行移民操作，以保持种群的多样性。最终选择所有局部最优解当中最优的个体为全局最优解。给出的算例结果证明了算法的优越性，表明该算法有较好的搜索效率。     

含分布式电源的配电网综合优化方法研究

讨论了不同位置和容量的分布式电源并网后对配电网的影响,对含有分布式电源的配电网络无功优化进行了研究。采用改进遗传算法,以综合经济效益最大为目标函数,将配电网中分布式电源选址定容与电容器投切相结合进行了综合优化。实例分析结果表明,该方法能够同时实现配电网络中分布式电源最优配置和配电网无功优化,从而有效降低配电系统损耗、改善电压质量,获得更好的综合经济效益。     

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。     

密集波分复用技术及全光网络

密集波分复用技术和全光网络已成为当前光通信的研究热点。密集波分复用技术具有超大容量、对数据信号“透明”、组网灵活等传统光纤通信技术无法比拟的优点，成为未来光纤通信的支撑技术，也成为全光网络的关键技术之一；全光网络是指对信号的传输与处理等均在光域中进行，全光网络与目前传统的通信网络相比容量更大、可扩充性和可重构性更强、网络结构更简单、对数据完全“透明”。文中对密集波分复用技术、密集波分复用系统的构成、全光网络的概念及其网络形式进行了介绍。     

面向EMD分解的径流分量重构方法对比研究

水文序列非平稳与非线性的复杂变化导致水文序列中长期预测的准确性备受质疑。"分解-预测-重构"模式作为一种新的有效的预测思路近年来备受业界和学者关注。但受到高频分量预测误差大、趋势走向不确定等问题困扰,这种模式在发展过程中仍有诸多需要改进的地方。其中,径流分量的重构方法是控制高频分量误差,提高整体预测精度的关键性措施,其优劣对预测效果实现有着重要的意义。基于经验模态分解(EMD)和自回归模型(AR)建立"分解-预测"耦合模型,结合粒子群优化(PSO)算法,提出PSO重构系数优化法和高频分量剔除+重构系数优化法两种重构方法,结合前人提出的高频分量剔除法,以陕北丁家沟站、关中华县站、陕南白河站为算例,对不同重构方法的效果进行对比研究。研究结果表明:基于高频分量剔除法、PSO重构系数优化法、高频分量剔除+重构系数优化法三种重构方法的预测效果均较好,五项误差评价指标均优于标准重构法,三种重构方法均可不同程度地提高预测精度。对比研究发现:高频分量剔除法在重构过程中剔除了最不稳定且最难预测的高频分量,提高了预测精度,但提升效果有限;PSO重构系数优化法对所有径流分量赋予优化重构系数并重构,可最大程度地实现分量间的平差,有效提高了预测精度;高频分量剔除+重构系数优化法综合上述两种方法的优势,取得了比其他方法更好的预测效果。     

基于NT的配电管理系统

开发了一个基于NT的配电管理系统（TH-DMS）。该DMS采用商用数据库（如SQL Server）与自主开发的实时数据库相结合的模式，运用VC++编程，所包括的功能有：配电网拓扑分析与网络着色、配电变压器负荷预测、配电网状态估计、配电网潮流计算、电压／无功控制（网络重构与电容器投切）、短路电流计算、故障的隔离与恢复、培训模拟、用户报装分析、设备管理、基于Web技术的远方数据浏览等。这是一套拥有自主版权的系统，其中研制并开发的如基于支路估计的配电网状态估计算法，单环网的两部潮流算法，网络重构的递归虚拟流法，电容器投切的逐次线性整数规划法等，具有计算速度快，适应能力强等特点，能满足我国配电系统的实际需要。部分算法如网络拓扑、负荷预测、状态估计、潮流计算等，已在浙江绍兴的配电网中投入运行并通过了现场验收，评价很好。