基于最小生成树算法的配电网架扩展规划

基于改进最小生成树算法,提出了一种高效率的配电网扩展规划方法。以最大投资额度为约束条件,以建设费用与运行费用的加权和最低为目标函数,采用prim算法求取最小生成树获得初步规划结果,根据潮流计算结果调整导线截面并计算运行费用,依此反复迭代调整规划网架直至最优。规划过程中考虑了对道路交叉点区别对待,并且只将采用Dijkstral算法获得的顶点间的最短路径作为边,还考虑了拆除线路的残值和拆除费用。对两个典型算例进行了规划,结果表明所提出的方法是可行的且具有较高的效率。     

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。     

基于改进最小生成树算法的油田电网网架优化研究

对现有的基于改进最小生成树的网架优化算法进行了改进。在原算法的基础上,提出了一种新的最小生成树算法。该算法简单易行,易于编程,提高了算法的计算效率。并把用户侧停电损失与线路建设费用和运行费用三者之和作为目标函数,以线路不过负荷为约束条件建模,以破圈迭代法求解最终网架。最后以大庆油田电网为例进行了网架优化,结果表明通过此方法获得的网架优化结果实现了经济性与可靠性的协调最优。     

基于改进最小生成树算法的油田电网网架优化研究

对现有的基于改进最小生成树的网架优化算法进行了改进.在原算法的基础上,提出了一种新的最小生成树算法.该算法简单易行,易于编程,提高了算法的计算效率.并把用户侧停电损失与线路建设费用和运行费用三者之和作为目标函数,以线路不过负荷为约束条件建模,以破圈迭代法求解最终网架.最后以大庆油田电网为例进行了网架优化,结果表明通过此方法获得的网架优化结果实现了经济性与可靠性的协调最优.     

配电网架的多阶段不确定性规划

为了在规划过程中考虑负荷的不确定性,提出了一种基于改进最小生成树算法的多阶段不确定性规划方法.以多阶段供电总成本现值最小为各场景目标,根据规划结果的收敛性,动态调整各个阶段保留的考察网架个数,各阶段间采用扩展规划算法进行计算.最后以各场景总费用的数学期望最小的方案作为最佳规划结果.利用多阶段规划中各个条件负荷的自相关性和互相关性,滤除大量不可能组合,有效减少了场景个数,提高了规划计算效率.该方法考虑了负荷不确定性的配电网架优化规划结果,具有计算量小的特点.算例表明该方法是可行的.     

基于改进最小生成树算法并考虑负荷不确定性的配电网架最优规划

为在规划过程中考虑负荷的不确定性,提出了一种新的配电网规划优化方法.将不确定性负荷分为单条件负荷和多条件负荷两类.对于所有负荷都是单条件负荷的情形,根据流过各条边的电流的二阶原点矩确定各条边的权,在此基础上利用改进最小生成树算法获得最优规划方案.对于规划区域中存在多条件负荷的情形,将各个多条件负荷的各种可能性进行组合构成场景,对于每一个场景采用单条件负荷规划方法获得初步网架和初始费用,并分别计算该初步网架在各个场景下的补偿费用,选取初始费用与补偿费用之和的数学期望最小的方案为最优规划方案.算例分析表明了该配电网规划方法的可行性.     

考虑供电范围调整的城市配电网扩展规划

提出了一种考虑供电范围调整的城市配电网扩展规划方法:以扩展建设费用、运行费用的加权和最低为目标函数,以各个供电分区负荷基本均匀和供电半径的限制以及总投资费用的限制为约束条件,采用遗传算法获得供电范围调整和配电网架扩展的最优规划结果.以随机设置的核心街区序号为基因构成染色体,对每一个个体采用启发式算法获得相应的供电分区划分方案.对不同的分区方案,在各供电分区中分别进行配电网架以及分段开关和联络开关的扩展规划.在此基础上,计算各个个体的适应度.采取复制,交叉和变异等遗传操作,达到终止条件时得到最终的最优规划方案.对一个具体的实例进行了供电范围调整和扩展规划,结果表明提出的方法是可行的.     

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。     

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。     

基于负荷点聚类分区的配电网网架规划方法

针对大规模配电网中负荷点众多,一次性考虑所有负荷点的网架规划存在决策变量过多和规划难度大的问题,提出了一种基于负荷点聚类分区的配电网网架规划方法。首先,通过负荷权重改进K-means聚类算法,并对负荷点进行聚类分区;其次,建立连接关系矩阵用于快速计算流过线路的电流和分析联络线位置对故障线路下游负荷转供的影响;然后,建立计及地理因素的年投资和运行总成本最小的主网架规划模型,并用改进的最小生成树算法求解;最后,以年投资和停电总成本最小为目标进行各负荷点分区之间的联络线规划,且根据不同的负荷转供情况采用了不同的停电成本计算方法。算例结果验证了所提方法的正确性和有效性。     

最小生成树算法在配电网重构中的应用

为使配电网运行达到最优,提出了一种基于最小生成树算法的配电网重构方法。该方法首先假设配电网为一个无向赋权图,基于环网潮流计算结果对每一条边赋权值后进行最小生成树计算,并通过反复迭代更新权值的方式使网络目标达到最优。所提方法以有功损耗最小为目标函数并考虑了电压质量,该方法能有效降低有功损耗,提高电压质量和均衡负荷,优化效果良好,以33节点和69节点为仿真算例,验证了该方法的可行性和有效性。     

考虑时序特性和环境成本的并网型分布式电源选址定容规划

基于分布式电源出力和负荷的典型时序特性,建立考虑环境成本的并网型分布式电源选址定容规划模型,以配电网建设费用、损耗费用、购电费用和分布式电源运行费用最小为目标函数,采用可处理PV节点的前推回代潮流计算方法判断规划方案是否满足潮流约束及计算网络损耗。同时,为克服粒子群算法的"早熟"问题,提出了一种将联系数与粒子群算法相结合的改进粒子群算法,并用改进算法对模型进行优化。IEEE13节点系统仿真结果验证了模型的合理性和算法的有效性。     

基于分层分区的配电网差异化节能规划方法研究

针对配电网节能规划的差异化和系统化问题,提出了一种考虑投资成本和节能效益的分层分区规划模型。上层规划在规定降损目标和总投资成本约束下,实现改造线路的优选及其投资金额的分配。下层规划模型以线路总支出费用最小为目标,满足各种运行约束和改造安装约束,生成节能改造优化组合方案。采用了线损预测和前推回代潮流计算相结合的混合算法对所提模型进行求解。实际对比某市节能技术改造方案的制定结果,验证了所提差异化节能规划方法的合理性和实用性。     

基于能源路由器的用户侧能源互联网规划

针对能源系统规划中未充分考虑多个分布式能源系统互联及电/热/冷能流协调运行的现状,研究基于能源路由器的用户侧能源互联网规划方法。梳理了用户侧能源互联网的系统结构,建立各类能量单元的数学模型。以电/热/冷综合加权负荷矩最小为准则,采用Voronoi图、交替定位分配算法及"类内类间距离比最小"判据,提出了能源局域网划分和能源路由器选址方法。基于典型日各区域的时序负荷,以由投资、运行维护、燃料、买卖电和碳税5项成本构成的年费用最低为目标,考虑多能流协同互补和多路由器协调互济,建立0-1混合整数线性规划模型。采用商业软件Cplex求解,实现路由器配置和局域网间网络的同时规划;基于最小生成树实现局域网内供能路径优化,结合简易潮流计算结果和相关导则确定线路容量。算例仿真结果表明:所提出的分区、规划方法具备可行性和有效性;多能互补、多路由器互联能显著降低年费用并缓解多种负荷峰谷时段不匹配等问题;路由器与能源网络同时规划较分阶段规划更经济。     

考虑分布式电源运行特性的有源配电网智能软开关SOP规划方法

智能软开关(soft open point,SOP)作为一种新型的配电装置,其应用将极大地提高配电系统运行的经济性、灵活性和可控性,从而解决由于大量间歇性分布式电源接入给配电网带来的问题。但考虑到投资和运行成本,SOP的选址与定容成为一个亟待解决的问题。该文提出了一种考虑分布式电源运行特性的有源配电网SOP规划方法。首先,考虑风光等分布式电源的运行特性,根据历史数据得到其概率密度分布函数,从而采用基于Wasserstein距离的最优场景生成技术进行典型场景构建。其次,建立了SOP选址定容问题的双层规划模型,上层规划以年综合费用最小为目标,下层规划则以每个场景的运行费用最小为目标,并采用基于模拟退火和锥规划的混合优化算法进行求解。最后,在IEEE 33节点算例上,对所提出的双层规划模型和混合优化算法进行了分析和验证。     

基于优化分区的城市配电网架规划

提出了一种城市配电网优化分区的启发式方法,以街区为最小的负荷块,在选定核心街区的基础上,以各个分区的负荷最均匀为目标,以供电半径的限制为约束条件,通过将若干相邻街区合并和调整实现负荷优化分区。所得各个分区的负荷值相近,有利于减少备用容量。在各分区内采用最小生成树算法生成各自的辐射状配电网架,并采用遗传算法进行分段开关和联络开关规划,得到最终的网架规划结果。实例表明提出的方法是可行的。     

考虑供需互动和分布式电源运行特性的主动配电网网架规划

考虑主动管理和需求侧管理措施,以及分布式电源(DG)的运行特性,建立了主动配电网网架的双层规划模型,上层模型以年初始投资最小为目标,下层以DG运行维护费用、主动管理费用和需求侧管理费用最小为目标,上层模型和下层模型分别采用最小生成树Prim算法和原对偶内点法进行求解。在考虑DG的运行特性方面,采用基于Wasserstein距离的场景生成方法进行风光联合运行场景的构建。最后通过29节点配电网算例验证了所提模型的合理性和有效性,以及DG在减少系统网损和改善系统运行方面的积极作用。     

基于自适应遗传算法的配电网DG选址与定容

以配电网规划投资为考虑因素,建立了含分布式电源(DG)的配电网规划经济性模型,以折算到每年的DG的投资运行费用、线路运行费用及引入DG后购电费用最小为目标函数,采用自适应遗传算法解决DG布点规划问题。通过对某地35节点低压配电网算例进行仿真计算,验证了本文算法的有效性,并得到了DG较为合理的安装位置和接入容量。     

基于优化分区的城市配电网架规划

提出了一种城市配电网优化分区的启发式方法,以街区为最小的负荷块,在选定核心街区的基础上,以各个分区的负荷最均匀为目标,以供电半径的限制为约束条件,通过将若干相邻街区合并和调整实现负荷优化分区.所得各个分区的负荷值相近,有利于减少备用容量.在各分区内采用最小生成树算法生成各自的辐射状配电网架,并采用遗传算法进行分段开关和联络开关规划,得到最终的网架规划结果.实例表明提出的方法是可行的.     

基于Tabu搜索的配电网优化规划

针对常规数学方法求解配电网优化规划问题时速度慢的缺点，引入具有快速搜索能力的Tabu搜索算法。同时引入地理信息系统（GIS）平台使规划结果更加直观。优化模型考虑线路投资的时间价值，以计及投资和损耗费用的年费用最小为目标函数，采用点溶合法求解备选网络的生成树作为Tabu搜索的初始解。算例结果表明，该方法具有一定的可行性和有效性。