基于断线解环思想的配电网辐射状拓扑约束建模方法

配电网采用闭环设计、开环运行的方式,因此在利用数学规划方法解决配电网中的某些优化问题时,需要建立可解析表达的辐射状拓扑约束。该文分析并证明目前使用较多的生成树约束是辐射状拓扑的必要不充分条件,即其无法确保生成的拓扑为辐射状,并给出使其成立的辅助条件。提出基于断线解环思想的辐射状拓扑约束,并证明该组约束是确保辐射状网络的充分必要条件。然后基于该文提出的约束,分别建立配电系统扩建规划和故障恢复问题的混合整数二阶锥优化模型。最后通过配电系统算例测试验证该文提出辐射状约束的有效性,并与常用的生成树约束和单商品流约束进行对比测试,验证该文提出的辐射状约束的优越性。     

基于改进二进制粒子群优化算法的负荷均衡化配电网重构

提出了基于改进的二进制粒子群优化算法、以均衡负荷为目标的配电网重构方法。将配电网重构问题表示为以负荷均衡指标最小为目标函数的非线性优化问题,针对配电网开环运行的结构特点对配电网拓扑结构模型进行了简化,并对二进制粒子群优化算法加以改进,以保证配电网的辐射状结构,同时大大减少迭代次数。算例分析结果表明,该方法能够有效解决负荷均衡化的配电网重构问题,计算速度快,收敛性好。     

考虑分布式电源的弱环配电网潮流计算方法

我国配电网络一般采用"闭环设计、开环运行"的供电方式。但在配电网实际运行中,配电网中的联络开关或分段开关有时需要闭合形成弱环网,因此需要考虑弱环网潮流问题,提出了一种基于前推回代法的辐射状潮流计算方法,利用叠加原理处理环网回路,使弱环配电网等效为辐射型网络以及端口补偿电路。随着分布式电源DG(distributed generation)的大量加入,在潮流计算中也要予以考虑。研究了不同类型分布式电源在潮流计算中的处理方法。最终给出了含分布式电源的弱环配电网潮流计算方法,并用IEEE 33节点算例对算法进行了验证。     

面向区域配电网的分布式电源接入运行方式优化研究

随着风力发电和光伏发电等分布式电源接入配电网,配电网络变得愈发复杂。针对现有配电模式无法满足电力实际生产要求这一现实问题,在分布式供电技术和配电网运行方式的基础上,对分布式电源接入配电网运行优化方法进行了研究,充分考虑到风力发电、光伏发电、负荷等方面的不确定性,提出随机潮流智能配电网运行优化方法,根据配电网特有的闭环结构和开环运行方式,用Neighborhood Search算法求解,通过仿真对系统的性能进行分析,所做研究工作为我国配电网接入分布式电源提供了一定的参考和借鉴。     

基于有序树拓扑的配电网转供能力分析及网络重构方法

配电网广泛采用多分段、多联络结构,在提高了供电可靠性的同时,也增加了配网运行方式更加灵活复杂,因此,根据配电网实时运行负荷状况,分析配电网分区段转供能力,对配电网调控运行及风险预控有重要的意义。结合配电网多分段多联络结构与灵活的运行方式,提出基于有序树拓扑的配电网转供能力分析及网络重构方法。将配电网的分段联络结构简化为有序树模型;采用直流潮流模型,对配电网有序树模型开展动态拓扑分析,分区段计算N-1情况下通过线路间联络可恢复的区间;以联络线路负载均衡为目标,建立网络重构优化的线性规划模型,实现多联络配电网的优化重构。实际案例分析结果证明了方法的有效性和实用价值。     

基于层次分析法的配电网运行方式多目标优化

配电网运行方式在正常运行、检修和故障3种不同状态下需要重点解决各自不同的问题,分别需要不同的优化目标进行运行方式优化计算。基于层次分析方法综合评估配电网设备运行状态、技术性和经济性,建立层次分析模型,并通过方案属性决策向量表以及属性权重判断矩阵获得正常运行、故障、检修3种状态下的综合评价指标,将其应用于配电网3种不同状态下的运行方式优化目标。提出了一种多目标的配电网运行方式优化计算方法,以改进的IEEE 69节点配电网为算例,通过遗传算法进行优化计算验证了指标和算法的可行性。     

K(N-1+1)准则在配电网限电分析中的应用

针对目前我国电力需求量急剧增加,许多地区出现限电状况,结合配电网辐射状结构闭环设计、开环运行的特点,将K(N-1 1)准则应用到配电网限电分析中,实现配电网经济可靠运行。     

基于矩阵算法的配电网故障定位

分析了原有的配电网矩阵法故障定位中存在的问题,提出一种适用于辐射状网及开环运行环网的配电网故障定位算法。该算法仍以矩阵分析为核心,通过网络拓扑形成网络关联矩阵,然后结合馈线终端设备(FTU)上传的故障信息形成故障判定矩阵,判定方法简单。它不仅可以实现配电网单一故障的快速定位,而且对末端故障及多点故障也可以做出准确判断。通过编程实现算法,并用不同区域故障的模拟验证了算法的有效性。     

辐射型配电网重构的功率矩法

研究了配电网的重构方法。根据配电网“闭环设计,开环运行”的特点,提出了阻抗距离、广义负荷、功率矩的概念,建立了配电网的功率矩模型。通过理论分析,得出了配电网功率矩均衡与优化的关系,即配电网运行的优化程度取决于功率矩的均衡程度,进而提出了基于功率矩均衡的配电网重构方法。该方法不需进行费时的潮流计算,不受网络初始结构的影响,充分利用了配电网的特点。只需根据网络和负荷参数经过少量简单计算即可得到重构结果,具有实用的潜力。典型配电系统算例的测试结果验证了该方法的正确性和有效性。     

辐射型配电网重构的功率矩法

研究了配电网的重构方法.根据配电网"闭环设计,开环运行"的特点,提出了阻抗距离、广义负荷、功率矩的概念,建立了配电网的功率矩模型.通过理论分析,得出了配电网功率矩均衡与优化的关系,即配电网运行的优化程度取决于功率矩的均衡程度,进而提出了基于功率矩均衡的配电网重构方法.该方法不需进行费时的潮流计算,不受网络初始结构的影响,充分利用了配电网的特点.只需根据网络和负荷参数经过少量简单计算即可得到重构结果,具有实用的潜力.典型配电系统算例的测试结果验证了该方法的正确性和有效性.     

树结构在配电网潮流分析及重构中的应用

配电网的接线普遍是“环形结构，开环运行”，常规的配电网潮流计算虽然利用了网络树状结构的特点，却没有采用树结构进行数据存储，使得运算中在确定排列支路步骤上花费较多时间，并占据了较多的存储空间。提出利用网络树状结构的特点，将数据结构中的树结构引入配电网的数据存储、潮流前推回代法和基于遗传算法的重构优化计算中。算例证明了所提方法的有效性。     

基于线索二叉树的辐射状配电网潮流计算

在当前的配电网潮流计算方法中,一些算法的节点编号处理方法比较复杂,因此不适应实际配电网络运行方式的改变,同时也不利于程序的实现,另外,这些算法也没有考虑到树的存储结构对配电网潮流计算速度的影响。针对上面这些不足之处,提出了一种配电网络节点编号的方法和一种把树的非线性存储结构转化为线性存储结构的方法。还推导出了辐射状配电网潮流计算的数学模型,提出了一种新的辐射状配电网潮流计算迭代方法-前推法。经过实践的证明,所采取的辐射状配电网潮流计算方法的确具有以下各优点:收敛可靠性高、收敛速度快、每次迭代所用的时间少、占用内存少和编程简单等等。算例表明,该方法是一种实用的辐射状配电网潮流计算方法。     

基于混合算法的油田配电网负荷均衡化

提出了基于遗传算法和网络分割算法以均衡负荷为目标的配电网优化方法。将配电网优化问题表示为以负荷均衡指标最小为目标函数的非线性优化问题,针对配电网运行的结构特点对配电网拓扑结构模型进行了简化,然后再通过遗传算法对已分割的网络开关进行优化。算例分析结果表明能够有效解决配电网负荷均衡化的问题,计算速度快,并且收敛性好。     

配电网闭环运行模式分析

国内配电网一般采用闭环设计,开环运行的供电方式,城市10 k V配电网络已形成了"手拉手"的环行供电网络,通过解合环操作可减少停电时间,供电可靠性也得到一定的提高,但依然存在短时停电问题,随着我国社会经济的快速发展,负荷需求增长迅速,尤其是重要敏感用户对供电可靠性的要求越来越高,迫切需要进一步提供配网供电可靠性。文中对10k V配电网闭环运行模式进行研究分析,并提出一种可行的网架结构优化方案。     

基于矩阵算法的配电网故障定位及其改进

本文分析了原有矩阵算法在配电网故障定位应用中可能存在的误判和漏判问题,提出了一种新的配电网故障定位算法,使它既能实现辐射状网树状网和环网开环运行的故障定位,又能实现环网闭环运行和多电源多重故障定位,而且也能准确定位出配电网末端故障.     

基于改进禁忌搜索的配电网重构

在配电网的运行中,常需根据负荷的变化情况及时调整网络中的开关状态,以达到整个网络消除过载、损耗最小的目的。为了解决配电网优化重构问题,提出了一种改进禁忌搜索(TS)方法。该方法根据配电网在正常运行的情况下呈辐射状的特点,将同步开关法的思想用于TS优化编码策略中,以系统有功网损最小为目标函数对配电网进行重构。通过对典型系统的计算,结果表明该算法具有更高的搜索效率和可靠性。     

一种求解环状配电网潮流的分析方法

针对目前配电网的辐射状和弱环的特点,在已有的辐射状配电网的前推回代算法和多端口理论的基础上,本文提出了一种求解环状配电网潮流分析方法。该方法首先利用叠加原理将带环配电网进行分解为两个不同的网络:不含环状结构的纯辐射状网络和不含辐射状结构的纯环状网络。然后对两个不同的网络分别进行潮流计算,最后将两次潮流计算的结果进行叠加并迭代求解,从而最终得到整个网络的潮流。在文中对不含环状结构的纯辐射状网络采用了前推回代潮流算法,而对于不含辐射状结构的纯环状网络则采取最基本的回路电流法来进行潮流计算。为了证明此方法的有效性与实用性,采用了36节点和123节点配电网络两个不同规模的算例系统进行了计算,从计算的结果对算法进行了验证。     

基于供电环路非连通条件的配电网辐射状约束描述方法

配电网的辐射状拓扑结构是在对配电网问题的分析中需要考虑的重要约束条件,但是目前描述配电网拓扑的数学模型都较为复杂,影响了问题求解的效率。为了能够在对配电网辐射状约束进行等价描述的同时减小其模型的规模和复杂度,提出了一种基于供电环路非连通条件的配电网辐射状约束描述方法。首先利用配电网供电环路的概念,提出配电网满足辐射状拓扑的充分必要条件。同时,提出一种搜索配电网中所有供电环路的算法。然后给出一种路径状态与支路状态相互之间线性转换的方法。最后,将所提方法应用于配电网的故障恢复重构问题中,采用IEEE标准配电系统和某省会城市的实际配电网算例,对比不同辐射状约束描述方法的计算性能,验证所提方法的高效性和实用性。     

基于改进矩阵算法的配电网故障定位研究

分析了配电网故障定位中原有算法可能存在的问题,提出一种新的基于改进矩阵算法的配电网故障定位算法.该算法既能实现辐射状网、树状网和环网开环运行的故障定位,又能实现环网闭环运行和多电源多重故障定位,而且也能准确定位出配电网末端故障.针对实际算例对算法进行了验证,结果表明了该算法的有效性.     

基于改进禁忌搜索的配电网重构

在配电网的运行中,常需根据负荷的变化情况及时调整网络中的开关状态,以达到整个网络消除过载、损耗最小的目的.为了解决配电网优化重构问题,提出了一种改进禁忌搜索(TS)方法.该方法根据配电网在正常运行的情况下呈辐射状的特点,将同步开关法的思想用于TS优化编码策略中,以系统有功网损最小为目标函数对配电网进行重构.通过对典型系统的计算,结果表明该算法具有更高的搜索效率和可靠性.