一种基于改进最小生成树算法的GIS配电网架优化规划方法

配电网架优化规划方法是基于GIS的配电网规划工作的重要组成部分.图论是研究图的组合关系及结构的一个数学分支,可以方便地实现图形同计算机算法的结合.因此,采用图论中的重要理论--最小生成树算法作为GIS软件处理配电网架优化规划问题的基本方法.阐述了从配电网架优化规划论域转化到加权图的一些处理措施,提出了一种采用基于限定主干网架线路的改进最小生成树算法的配电网网架优化规划方法.     

一种基于改进最小生成树算法的GIS配电网架优化规划方法

配电网架优化规划方法是基于GIS的配电网规划工作的重要组成部分。图论是研究图的组合关系及结构的一个数学分支,可以方便地实现图形同计算机算法的结合。因此,采用图论中的重要理论——最小生成树算法作为GIS软件处理配电网架优化规划问题的基本方法。阐述了从配电网架优化规划论域转化到加权图的一些处理措施,提出了一种采用基于限定主干网架线路的改进最小生成树算法的配电网网架优化规划方法。     

基于最小生成树算法的配电网网架优化规划

配电网是连接输电系统和用电系统的重要环节,因此配电网网架结构的合理性直接影响到整个电网的高效运行。文章基于最小生成树算法实现配电网网架的合理性优化规划,建立了包含目标函数和一系列约束条件的配电网网架优化规划的数学模型,阐述了配电网潮流计算的方法。然后,详细介绍了最小生成树算法的理论基础,针对直接运用Kruskal算法求解得到的结果往往不够理想,对算法进行了一些合理化处理,并利用最小生成树算法对配电网网架优化规划进行了研究。最后应用两个10 kV单电源辐射型网络的算例对该研究方法进行验证,结果表明最小生成树算法对实现配电网网架优化规划是可行且有效的。     

一种基于改进最小生成树算法的配电网架优化规划

提出了一种用于配电网络规划的改进最小生成树算法：将配电网的电源点和负荷点当作顶点，将各个顶点间可能架设线路的走廊当作边，将线路的建设费用和运行费用(主要为线损)之和作为各条边的权，在采用基本最小生成树算法获得初步规划方案的基础上，采取动态调整各条边的权值并反复迭代的方法，获得总费用最小的优化规划结果，并采用随机初始权值的处理方法以提高获得全局最优解的机会。首先选中各个电源点间的最短路径、并以不再产生新的环路为约束条件，运用提出的改进最小生成树算法，实现了多供电途径的网格状配电网架规划，讨论了交叉点的处理方法以及在已建成网络的基础上进行扩展规划的方法。规划实例表明文中提出的方法是可行的。     

粒子群优化算法在配电网网架优化规划中的应用

粒子群优化(PSO)算法已经成功地用于求解连续域问题,但是对于离散域问题的求解研究还很少.文中使用模糊离散粒子群优化算法,用于求解配电网网架优化问题.采用模糊矩阵表示粒子的位置和速度.为了处理配电网辐射性结构的约束条件,引入了图论中的最小生成树问题.最后对算例进行测试,检验该方法的有效性及应用效果.     

基于prim算法和灵敏度的配电网扩展规化研究

针对配电网中的新增负荷,分析了用户业扩负荷接入配电网后对电网的影响情况,提出一种基于改进的最小生成树算法优化负荷接入点的分析方法,对用户业扩负荷接入问题进行优化求解,并采用灵敏度分析方法对网架节点进行稳定性分析,验证了改进的最小生成树算法(prim)和灵敏度分析方法在配电网扩展规划中的可行性.通过与遗传算法(GA)相比...     

粒子群优化算法在配电网网架优化规划中的应用

粒子群优化(PSO)算法已经成功地用于求解连续域问题,但是对于离散域问题的求解研究还很少。文中使用模糊离散粒子群优化算法,用于求解配电网网架优化问题。采用模糊矩阵表示粒子的位置和速度。为了处理配电网辐射性结构的约束条件,引入了图论中的最小生成树问题。最后对算例进行测试,检验该方法的有效性及应用效果。     

基于图论的配电网故障恢复供电算法

提出了基于图论最小生成树理论的配电网故障恢复供电算法，能准确可靠地解决故障恢复棋电问题，且优于目前的启发式算法和其它近似算法。本算法经过测试，证明了其优越性。     

考虑风力发电随机性的配电网重构

针对含风力发电的配电网系统建立风力发电机和负荷随机模型.采用提出的粒子群引导的最小生成树算法对配电网进行重构,引入随机潮流分析风力发电机随机出力对配电网的影响,并以有功损耗期望值和静态不安全概率评价重构方案的优劣,获得合理的重构方案.该重构算法综合了粒子群优化算法和最小生成树算法的优点,避开了粒子群优化算法在优化过程中产生的大量无效解,引导生成树向目标函数最优方向发展.算例仿真结果表明,文中采用的方法不仅可以降低系统有功损耗,而且有效地解决了风力发电随机性对系统稳定性的影响.     

基于蒙特卡罗分析的配电网架规划方法比较

提出了一种基于蒙特卡罗分析的方法,对常用配电网扩展规划方法进行比较。在给定的网格状规划区域上,通过随机设置电源点、负荷和其他参数信息构成各种场景,分别采用各种规划方法进行计算。并采用方差比校验、均值校验和区间估计方法处理所得的结果。定义了对两种方法的优劣、等效和等价进行严格评价的指标。还论述了规划方法的综合比较方法。对基本最小生成树法、改进最小生成树法、支路交换法和遗传算法等方法进行了比较,结果表明:改进最小生成树法在规划效果上与遗传算法等效,但是计算效率显著优于遗传算法。支路交换法的规划效果不如遗传算法和改进最小生成树算法,其规划效率显著优于遗传算法但仍比改进最小生成树算法差。改进最小生成树法的综合效果最佳。实例表明提出的方法是可行的。     

基于网络简化和深度优先遍历的配电网路径搜索算法

供电路径分析在配电网分析中有着重要作用,但实际中配电网往往结构复杂,在搜索供电路径前需对配电网模型进行适当的简化处理。文中提出一种基于公共信息模型(CIM)的配电网网络模型简化方法,以及在其简化结果上的一种基于深度优先遍历的配电网路径搜索算法。首先,将配电网模型存储在图数据结构中,利用图论算法进行网络简化。随后,通过路径搜索算法搜索得到负荷节点的所有供电路径,并经过分类得到3类路径集合:按电源分类、按路径终点负荷分类和按路径经过支路分类的路径集合。该路径搜索算法可用于配电网拓扑结构和支路通断状态等配电网分析描述中。最后,以某省会城市的一个实际配电网架和IEEE 123节点系统为例,分别验证了网络简化方法和路径搜索算法的有效性和实用性。     

基于GIS和微分进化算法的变电站选址及定容

将微分进化（DE）算法引入到变电站选址规划优化问题中,并运用参数动态调整策略,在计算初期保证群体的多样性,后期加快算法的寻优速度,从而改善DE算法的性能。在配电网络变电站选址定容过程中,考虑地理信息系统（GIS）对规划站址的影响,将可建站区域图形进行编码处理以数据形式存储,通过判断待选站址和地理因素的网络拓扑关系,确定可行的待选站址。通过对2个算例优化计算表明,以GIS数据库为平台,将该算法和图形问题相结合,在解决实际配电网络变电站规划问题中取得了良好的效果。     

基于空间GIS的城市中压配电网络智能规划:(一) 辐射接线模式的自动布局

结合中压配电网空间数据结构的特点,开发了配电网地理信息系统(GIS)空间数据库,为配电网规划工作提供了可靠的辅助手段.在此基础上,考虑到启发式方法本身固有的优点和配电网规划的实际特点,借鉴了集成电路布线设计中采用的最短路径法产生中压配电网的辐射初始网架,并采用启发式方法中适合复杂系统全局优化搜索的遗传算法来优化初始网架.遗传算法的编码策略采用变长度符号编码,使配电网规划同地理环境真正结合起来.通过对算例的分析,以空间GIS为平台,将网络优化问题和图形问题无缝地结合,在配电网规划工作中取得了良好的效果.     

配电网电气连通性分析的快速算法研究

配电网络电气连通性分析是配电自动化系统的基础,现有的连通性分析算法或者速度慢,或者算法的重用性差.当开关状态变化以及网络规模扩大时,都会对算法的有效性和实时性产生影响.针对这一问题,文章结合图论理论和配电网的特点,提出了一种基于索引表和相邻点表的连通性分析算法,算法通过构造支路状态矩阵来反映开关运行状态的变化,运用索引表和相邻点表来描述图的结构,压缩了数据的存储空间;并采用连通片生长法进行连通性搜索,有效地降低了算法的耗时.验算结果表明,该算法具有内存开销少,计算速度快等优点.同时,该算法可推广应用于其它与图的连通性检查有关的问题中.     

Optimization of Transmission Expansion Planning by Minimal Cut Sets Based on Graph Theory

Abstract—This research proposes a method based on the graph theory for transmission network expansion planning. The proposed method suggests an optimal investment cost for transmission network expansion planning by using the minimal cut sets based on the graph theory. On the basis of the oriented connected graph of an intent transmission network, this research aims to find the maximum power flows through the bottlenecks of the network. The main object function of the proposed algorithm is the construction cost of new lines, which needs to be added in parallel with the overloading lines of an existing transmission network. The major consideration is the load demand in the given future. This research uses three benchmark systems to illustrate the proposed method: Garver's 6-bus system (Garver system) the 24-bus and 21-bus IEEE reliability test systems. In a word, the Garver system is used to demonstrate the algorithm of the proposed method, and the 24-bus and 21-bus IEEE reliability test systems are tested by using the proposed method in many cases to compare the results and performance with those of recent studies. The findings of this research are of value to solve transmission network expansion planning problems.     

基于空间GIS和Tabu搜索技术的城市中压配电网络规划

该文结合中压配电网空间数据结构的特点,设计了适合于配电网络规划的GIS空间数据库和规划模型.在此基础上考虑到线路沿街道布局的特点,采用了变长度的符号编码策略来表示线路的结构,并用最短路径法形成初始网架.作者采用具有禁忌搜索思想的TS算法对初始网架进行了优化.通过对实际算例的分析,发现以空间GIS为平台将网络规划问题和地理环境紧密联系起来,并以TS算法指导搜索过程,是配电网络规划工作中一个切实可行的方法.     

基于图论的含分布式电源配电网故障恢复算法

含分布式电源配电网的故障恢复策略对于配电网的安全性至关重要。针对含分布式电源和联络开关的配电网络,提出了基于图论的故障恢复算法。在充分考虑负荷恢复总量、开关次数和网络损耗的基础上,建立了含分布式电源的配电网故障恢复模型,以及配网故障恢复下的目标函数;设计了基于图论理论的不可行解修正和调整机制,即通过网络状态生成、网络区域划分、网络结构修正、负荷校验4个步骤,实现对不可行解的修正;利用量子离散粒子群算法其优越的优化特性,实现目标函数的最优;通过算例分析,验证了图论算法在智能优化算法中对不可行解修正的优越性和基于图论算法应用于配电网故障恢复问题上的有效性。     

Dijkstra算法在最佳抢修路径计算中的应用

为了保证配电网故障后的快速恢复正常供电,将D ijkstra算法应用于基于G IS配电网的最佳抢修路径计算中。借助电网G IS的系统网络,基于以空间换时间的方法,改进拓扑网络的存储形式使D ijkstra算法在最短的时间内计算出最佳抢修路径。采用三个数组来存储网络拓扑图,一个存储和路径相关的数据(ArcL ist);一个存储和节点相关的数据(NodeL ist),而数组ArcAttrib则用来记录各边的权值。最后通过算法实现证明了上述存储方法的可行性和快速性。