配电网快速网络拓扑分析算法

缩小搜索范围是提高拓扑速度的关键,输电网可采用厂站内搜索法来缩小搜索范围,配电网则不适合.给数据排序是缩小搜索范围的有效措施,但排序比较费时.为此,提出了把全局拓扑分成静态拓扑和动态拓扑的想法.静态拓扑仅处理排序工作,可预先计算;每次全局拓扑只运行动态拓扑,由于数据已经排序,计算速度很快.同时提出了使用节点支路关联数据形成岛的方法,由于此数据可以在静态拓扑中处理,因而进一步提高了配电网网络拓扑的计算速度.实际算例验证了所提出的算法的有效性.     

基于图解蚂蚁系统的配电网动态重构

为了提高配电网运行的经济性,提出一种基于图解蚂蚁系统的配电网动态重构问题的求解方法。求解过程分为离线和在线两个阶段。离线阶段完成拓扑分析,形成同时包含配电网拓扑结构和时段长度两部分的可行解解集,用构造图表示。在线阶段通过模拟蚁群在构造图中的行走过程完成搜索寻优。离线阶段仅需完成一次拓扑分析即可支持在线阶段各时段拓扑结构的求解。在线阶段通过时段延伸方法将搜索空间由可行解解集缩小为较优解解集。仿真算例验证了提出的算法可以有效缩小搜索范围,找到最优解。     

用于降低网损的配电网络优化重构方法的研究

配电网络优化重构是降低配电网络线损的有效措施,本文综述了配电网络优化重构中常见的算法及问题。为了提高重构优化速度,提出了利用混合潮流算法快速计算网损的方法。提出了基于度的拓扑方法来判定在遗传算法优化过程中造成的不可行解,并列出了对不可行解的判断准则。本拓扑方法同样可以为前推回代法提供拓扑分析。为缩小搜索空间,对遗传算法采取了在基因操作过程中如产生不可行解采用返回重新操作的改进,使算法运算过程中不产生不可行解。同时为避免欺骗现象提出较差个体单独成群策略。实例证明,该算法应用于配电网重构是有效的。     

基于Arc GIS的配电网拓扑分析的实现

传统GIS数据模型难以适应配电GIS拓扑分析,利用Geodatabase数据模型中的几何网络来描述配电网拓扑结构,提出了一种全局数据处理方法,对配电网数据进行设备分层、拓扑处理,以此建立配电几何网络,这为配电网络拓扑分析奠定了基础。最后,基于所建配电几何网络,结合山西大同配电网GIS项目,实现配电网络拓扑分析中的供电电源分析,并给出了具体的算法实现。     

用于降低网损的配电网络优化重构方法的研究

配电网络优化重构是降低配电网络线损的有效措施,综述了配电网络优化重构中常见的算法及问题.为了提高重构优化速度,提出了利用混合潮流算法快速计算网损的方法.提出了基于度的拓扑方法来判定在遗传算法优化过程中造成的不可行解,并列出了对不可行解的判断准则.本拓扑方法同样可以为前推回代法提供拓扑分析.为缩小搜索空间,对遗传算法采取了在基因操作过程中如产生不可行解采用返回重新操作的改进,使算法运算过程中不产生不可行解.同时为避免欺骗现象提出较差个体单独成群策略.实例证明,该算法应用于配电网重构是有效的.     

基于改进蝙蝠算法对含分布式电源配电网重构研究

针对多类型分布式电源接入配电网后造成配电网拓扑结果复杂,而传统的遗传算法寻优搜索范围大、局部寻优易收敛等问题,本文提出一种基于改进蝙蝠算法的配电网重构算法。该算法利用回支关联动态矩阵切割合并电网回路,在保证配电网辐射状拓扑结构的同时简化拓扑搜索;利用K-means聚类对种群数据进行初始化聚类,解决局部最优;利用Powell局部搜索,加快算法的收敛速度。仿真实验表明,与其他标准蝙蝠算法和粒子优化算法相比,本文改进的算法有较快的收敛速度和较高的寻优精度;在配电网重构中,本文改进算法与其他算法相比,不仅有效地降低了原配电网的有功耗损还提高了节点电压幅值,一定程度上改善了系统的电压质量。     

一种基于追踪技术的快速电力网拓扑分析方法

针对传统网络拓扑方法多次重复搜索路径、效率低、速度慢的缺点,文章提出一种基于广度优先的快速网络拓扑方法.该方法将电力设备抽象为节点和支路,使拓扑过程不受网络接线形式和结构的约束,对输电网和配电网可统一进行拓扑分析,增强了算法的通用性.同时,该方法利用节点-支路邻接表,加快了拓扑速度.开关状态改变时,通过修改节点一支路邻接表,可进行局部重新拓扑,提高了拓扑灵活性.实际应用中,该方法可以满足系统对各电压等级网络拓扑的要求.     

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。     

基于状态空间截断和隔离范围推导的高压配电网可靠性评估

针对高压配电网特点,分别从故障阶数、网络结构和停电时间三个方面研究了状态空间截断。分析了多重故障对高压配电网可靠性的影响,指出对于高压配电网可靠性评估应考虑到的合理故障阶数为二阶;提出了一种快速确定二阶故障有效支路组合的网络拓扑搜索方法,并对每组有效支路组合建立了一种元件组合树以确定有效元件组合;若某二阶故障有效状态停电时间占比小于阈值,可直接忽略。对二阶故障有效状态提出了利用一阶故障隔离范围进行推导以快速获得二阶故障隔离范围的方法。所提方法对状态空间进行了有效截断,同时避免了确定隔离范围时重复拓扑搜索。     

基于地理信息系统的大规模配电网可靠性评估方法

提出了基于地理信息系统(geographic information system,GIS)的大规模配电网可靠性评估方法。为简化数据存储方式及提高搜索速度,提出了配电网设备分类方法及树形编码方式,利用GIS中设备的电房属性实现配电网拓扑结构搜索,利用设备的树形编码判断设备的上下游关系,并据此提出了转供判断方法,最后在可靠性计算中还考虑了预安排停电的影响。算例结果验证了该方法的有效性。     

智能配电网分布式拓扑识别与应用方法

为实现配电网中的分布式保护与控制,提出了一种基于智能终端单元(Smart Terminal Unit, STU)的分布式拓扑识别与应用方法。对于每个STU,在该方法中仅需为其配置与之关联的静态网络拓扑信息。在一定的拓扑识别规则下,通过与其他智能终端交换信息,各智能终端可以确定馈线支路集的边界终端以及边界终端之间的连接关系,形成动态网络拓扑信息,从而实现拓扑信息的识别与存储。以配电网故障自愈、分布式电源孤岛检测功能为例,介绍了在拓扑信息分布式存储情况下的拓扑应用方法。     

基于有向邻接矩阵的配电网拓扑检测与识别

准确的拓扑结构是配电网精细化管理和安全运行的基础。针对现有配电网拓扑识别方法无法确定网络潮流方向以及拓扑变动检测方法受负荷突变影响大的问题,提出一种基于有向邻接矩阵的配电网拓扑变动检测与识别方法。首先,提出一种基于有向邻接矩阵的配电网拓扑识别模型,将配电网的未知拓扑描述为不确定的有向邻接矩阵,实现配电网的拓扑识别并确定潮流方向。其次,提出一种基于节点电压邻接矩阵的拓扑变动检测方法,通过分析相邻节点电压幅值的下降趋势判断拓扑是否发生变动。此外,所提出的拓扑变动检测方法可以缩小未知拓扑的范围,降低拓扑识别问题的变量规模。最后,通过仿真分析验证了所提方法的正确性和有效性。     

基于矢量坐标搜索法的地区电网网络拓扑方法的研究

提出了一种面向对象的抽象电力网络拓扑的模型，并用此模型实现了用系统矢量图的坐标关系自动生成原始拓扑的方法。该方法是根据设备图元对象的端点坐标位置自动搜索确定的原始拓扑关系，即设备图元的连接关系，基于连接规则和节点融合的快速拓扑分析算法，根据原始拓扑关系确定各支路与母线的连接情况，该方法可用于电网动态着色和状态估计，潮流调度，安全分析，无功优化等网络分析程序之中。     

基于虚拟阻抗的低压配电网拓扑识别方法

当前拓扑识别技术难以反映潮流特性对拓扑识别的影响,基于配电网现有量测数据,通过分析节点间的电气距离,提出了虚拟阻抗的概念。将节点间具备电气意义的且与电气距离成正相关的连续变量定义为虚拟阻抗,并提出了一种基于虚拟阻抗的低压配电网拓扑识别方法。首先,构建以节点间虚拟阻抗为因变量的多元线性回归方程。然后,通过岭回归计算每一个单相电表与关口电表构成的回归方程的虚拟阻抗,根据计算结果快速判别出拓扑关系异常的电气设备。最后,建立基于导数动态时间弯曲(derivative dynamic time warping, DDTW)距离的校验模型,重新构建得到电气设备的正确拓扑关系,实现低压配电网拓扑关系的修正。以实际的低压配电网台区样本数据为依据,验证了所提方法的有效性。     

基于供电环的配电网拓扑建模研究

目前大多数的配电网拓扑建模方法,是将整个配电网建模为一个矩阵,除了线路以外的每个设备都是矩阵中的一个节点,导致拓扑结构规模庞大,拓扑分析效率低下.该文将整个配电网络以供电环为依据进行划分,对每个供电环进行拓扑建模,极大地减少了拓扑结构的规模.同时,对环与环之间的关联设备进行适当的设置,就能将各个环分散的拓扑数据集成起来,形成配电网全网络的拓扑.该方法使用点和弧为基本的建模元素,并将受控分接箱、环网柜等复杂设备分解为点、弧元素的集合来实现对它们的建模,并以数据库来保存拓扑逻辑数据.应用该方法,拓扑模型的建立与修改只需要在单个环内进行局部拓扑;而且能极大地提高电源点追踪、开关状态变化、供电范围搜索等拓扑分析功能的效率.     

基于GIS的配电网拓扑分析方法

根据GIS空间数据的特点和配电网的结构特点,在分析影响配电网拓扑结构的设备属性的基础上,提出了基于GIS的配电网拓扑模型,并由此提出了一种既能利用GIS强大的拓扑分析功能,又能够实用于电力系统配电网的拓扑分析方法。同时,还以停/供电模拟的实现算法来说明拓扑分析方法的具体应用。经过实际应用表明,基于GIS的配电网拓扑分析方法具有很大的实用性和推广价值。     

基于半动态拓扑优化的电网运行方式辅助决策

网络拓扑优化作为一种新技术,通过在电网运行过程中改变网络结构来改善系统潮流分布,提升系统运行安全经济性。文中针对现有静态与动态网络拓扑优化方法分别存在的灵活性差与计算效率低的问题,提出了一种折中的半动态拓扑优化方法,进而基于该方法进行电力系统运行方式的辅助决策。首先,介绍了当前静态与动态两类网络拓扑优化方法的优缺点,进而提出了半动态网络拓扑优化方法;其次,基于静态、动态与半动态3类网络拓扑优化方法,构建了一般形式的电网运行方式辅助决策模型,进而运用线性化技术,将所提模型转化为混合整数线性规划问题;最后,对IEEE 14节点及IEEE 118节点系统进行计算分析,说明了所提半动态网络拓扑优化方法能够兼顾系统运行灵活性与模型解算效率。     

基于GSO算法的无线监测网络拓扑优化方法

针对目前无线监测网络拓扑优化模型复杂,难以求解的问题,提出基于GSO算法的无线监测网络拓扑优化方法。首先建立无线单跳网络和多跳网络能耗模型,并以能耗最小为目标,建立多约束的无线监测网络拓扑优化模型,对配电终端监测范围、节点簇间的距离和感知范围等网络拓扑元素进行优化;然后采用GSO优化算法对所提网络拓扑优化模型进行求解,该算法不依赖于初始状态,收敛性好,可有效解决模型难以求解的问题。理论和仿真证明,该优化模型通过拓扑优化可有效降低能耗,且采用GSO算法求解该模型具有速度快和精度高等优越性。     

考虑多种运行状态的台区拓扑辨识

由于供电可靠性的要求提高以及电力用户的增加,导致配电网的规模和复杂程度不断加大,增大了配电网拓扑的难度与时间。因此,为了加快拓扑的速度,提出一种改进矩阵算法,将拓扑分为全局拓扑、局部拓扑,并对两种拓扑分别进行改进。针对全局拓扑,对邻接矩阵使用节点消去法,对连通矩阵使用行扫描法,对关联矩阵使用两次节点消去法,形成局部拓扑关联矩阵;全局拓扑后,针对变位断路器,进行局部拓扑。首先,根据遥信变化,获知网络中哪些断路器发生变位;再根据局部拓扑关联矩阵,得到变位断路器与局部网络节点的连接情况;最后,根据这些信息对连通矩阵进行局部修改并进行矩阵的行扫描、母线分析和电气岛分析,就可以得到网络的局部拓扑,进而反映网络的全局拓扑。该方法的可靠性高,适用范围广,并且可以充分提高拓扑计算的效率。     

自适应配电网拓扑与开关配置的智能分布式保护方法

分布式保护是配电网保护重要选择,然而当前的分布式保护由于缺乏配电网整体的运行信息以及配置信息,难以实现适应于拓扑变化与设备运行状态变化下的精准快速的保护策略调整。为此,提出一种适应于不同开关设备配置条件的智能分布式保护方法,借助差异化的动作时序整定,实现配电网保护智能决策。为实现自适应的时序整定,通过在线的拓扑分析掌握运行动态,并进一步地根据开关之间的配合需求定义开关的时序距离,通过对最大时序距离的计算获得满足时序配合条件的动作时序定值。算例表明所提方法能够正确应对各种故障场景,能够在配电网中进行推广应用。