配电网重构的逐级开关状态互换法

配电网重构是一个多目标、多约束、离散的非线性组合优化问题。根据配电网的特点,结合开关交换原理和网络构建算法,提出了开关状态互换的概念,并对其实现优化的原理进行了详细分析,表明可以收敛到最优解。利用启发信息简化寻优途径,在求解过程中运用禁忌思想,避免不必要的重复计算,大大加快收敛速度。将配电网供电恢复和优化重构统一考虑,并考虑了电容器的投切,为运行人员提供满足系统电压、容量和拓扑约束的配电网运行结构和开关操作列表,构建了配电网的优化运行方式。算例表明该算法是有效的。     

基于改进教与学优化算法的配电网重构

正常运行工况下的配电网重构能降低配电网损耗。近年来新兴的教与学算法具有自有参数少、简单易懂、收敛迅速等优点,十分适合多目标、多约束的配电网重构优化问题求解。以网损最小和开关操作次数为目标,并考虑运行经济成本,将教与学算法引入到配电网优化重构中,对基本教与学算法中的教学因子进行了自适应改进,给出了算法的编码策略、迭代过程中“学生”信息的修改原则。PG&E 69节点系统以及一个实际城区配电网的优化重构仿真结果表明所提改进算法的有效性。     

考虑最大供电能力指标约束的配电网降损重构

提出了考虑最大供电能力约束的配电网优化降损重构方法。首先构建配电网最大供电能力评估指标,并通过变步长的重复潮流算法对配电网不同运行方式下的最大供电能力指标进行评估;同时基于多场景法计及配电网不同负荷方式的变化,进而构建可综合考虑最大供电能力指标约束的配电网降损重构模型,并采用二进制粒子群优化算法进行求解。算例验证表明,该方法在实现配电网降损的同时,可维持系统需求的供电能力裕度,有效保障复杂不确定性环境下配电网的供电可靠性。     

含分布式电源的配电网多目标优化重构研究

针对分布式电源的不断接入,使得配电网的负载需求越来越复杂,三相不平衡问题越来越突出。文中提出了一种考虑多时段负荷变化和开关操作次数等问题,以减少变压器出口侧三相电流的总体不平衡度和最小化开关操作次数为目标构建优化模型,采用改进的微分进化算法用于提高收敛速度,避免优化过程早熟。并通过算例验证了改进算法的有效性和准确性。结果表明,该算法实现了深度优化,能有效地解决多目标动态重构问题。该研究为我国分布式电源接入配电网的多目标重构提供了参考和借鉴。     

考虑分布式电源出力调整的多目标配电网重构

配电网重构可以提高配电网运行的经济性和安全性,而分布式电源(Distributed Generator,DG)加入配电网直接影响潮流分布,对配电网重构将产生较大影响。考虑到DG对配电网重构的影响,以开关状态、DG出力为优化变量,建立了以网络损耗、负荷均衡化率最小为目标函数的多目标优化模型。将生成树、蚁群算法和遗传算法相结合,提出了求解上述模型的多目标混合优化方法,以实现配电网结构和DG出力的协同优化。该方法利用基于生成树原理的蚁群算法对配电网结构进行优化,保证蚂蚁路径满足网络拓扑约束,有效提高了可行解的数量;采用Pareto最优遗传算法对分布式电源出力进行优化,可获得满足多目标需求的若干优化方案。仿真结果表明所提出方法能够实现DG出力和网络重构的综合优化和多目标优化。     

配电网络重构的算法研究

配电网络重构是降低网损、提高电网运行经济性和供电可靠性的主要途径之一。在满足各种运行约束条件下,以网损最小或可靠性最高为目标的配电网重构问题是一个典型的非线性整数组合优化问题,配电网重构是配电系统优化运行的主要措施之一,也是配电管理系统(DMS)中的一项主要功能。针对不同配电网的实际水平,提出一种新的、实用的重构算法,该算法结合了改进支路交换算法和递归虚拟流理论的思想,同时还考虑了配电网重构的实际操作中各种约束因素,如配电网自动化水平、最大开关操作次数等。由此算法开发的配电网重构分析程序采用面向对象的编程技术编写,通过对典型的几个算例进行分析,验证了该算法的有效实用性,可以用于实际配电网重构。     

采用时段动态划分和分层优化策略的配电网重构

为更好地处理配电网动态重构中重构时刻、开关操作费用、降损效果之间的平衡问题,提出了采用时段动态划分和分层优化策略的配电网重构方法。首先利用功率矩法进行重构时段动态划分,该划分方法可控制最大重构次数;然后利用免疫算法进行分层优化,第1层优化用以网损最小为目标,采用传统静态重构优化方法确定各时段内不考虑开关动作次数限制及操作费用的开关动作方案,并将该开关动作方案作为第2层优化的搜索空间,且第2层优化中加入了开关动作次数限制及操作费用约束,根据方案运行费用最低原则确定最优重构方案。算例结果验证了该方法的有效性。     

考虑多类开关动作特性差异的配电网两阶段协同负荷恢复模型

基于灾后配电网恢复流程,提出一种考虑多类开关动作特性差异的配电网两阶段协同负荷恢复模型。首先,分析多类开关协同动作过程并构建考虑故障隔离阶段和服务恢复阶段协同的基本恢复框架;其次,基于此框架建立计及停电孤岛的新型重构约束、开关动作约束、故障隔离约束、配电网运行约束;然后,以两阶段切负荷成本最小为目标函数建立恢复模型,并将其转化为混合整数线性模型;最后,利用改进的IEEE 33节点系统验证所提模型的可行性,结果表明所提模型的实用性更强,且可以有效提高配电网负荷恢复能力。     

基于时间区间的配电网重构

提出了基于时间区间的静态重构算法和动态重构算法.算法以最优流法为基础,以一段时间内的能量损耗最小为目标函数.首先利用配电网负荷模式的特点对基于时间区间的最优流计算方法进行了改进,然后利用该计算方法求解配电网的静态重构问题.动态重构中需要考虑开关操作次数的约束,为此,动态重构算法中先利用降损估算公式对开关操作在整个时间区间内的降损效果进行评估和比较,然后提出了合理的启发式规则来确定开关的操作顺序,形成优化方案.69节点配电网的算例结果表明,提出的静态重构和动态重构算法是可行和有效的.     

面向配电网弹性提升的多时间尺度恢复策略协调优化框架

针对小概率、高损失极端灾害事件对配电网安全稳定运行的影响,提出了一种面向配电网弹性提升的多时间尺度恢复策略协调优化框架.首先,针对检修人员调度问题,建立考虑极端灾害下时间不确定性的故障修复模型.其次,在配电网三相不平衡运行条件下,构建结合分布式电源和联络开关进行网络重构的负荷恢复模型.然后,以故障元件修复状态作为耦合变量,基于上述2种不同时间尺度的模型构建协调优化框架,并建立两阶段鲁棒优化模型采用列约束生成方法进行迭代求解.最后,考虑检修人员时间不确定性、多种恢复策略关联性以及求解时间步长等因素构建不同场景,通过算例验证了所提模型及求解方法的有效性.