基于单亲遗传算法的配电网络规划

配电网络规划属于非线性混合整数规划问题，应用传统数学优化算法往往难以直接求解，文章针对目前应用广泛的常规遗传算法在求解该问题时存在的难以保证方案连通性和辐射性的缺陷，提出了基于单亲遗传算法的配电网络优化规划算法，于整数编码策略，给出了配电网络规划中变量编码的具体方法和迭代求解程序，该算法具有进化操作成功率高，求解配电网络优化规划问题的效率高等优点，同时可将简化网架结构和选取导线截面结合在一起，既可确保解的最优性，又可减少工作量，仿真算例验证了该方法的快速性和有效性，该算法还适用于辐射型配电网络的扩展规划和配电网络的重构。     

树状配电线路并联电容器无功优化规划

为解决含分支树状配电线路无功补偿问题,提出了在树状配电线路安装多台固定容量电容器的无功优化规划方法。该方法以净节约金额最大为目标函数,采用等效负荷法将树状配电线路转化为多个梳状配电线路,分别对各个等效线路进行优化规划,将目标函数值最大者对应的方案确定为最优规划方案。实例分析和规划结果验证了该方法的正确性和可行性。     

基于分布估计—单亲遗传算法的配电网规划

为了改善单亲遗传算法在某些方面存在的缺陷,提出一种分布估计算法与单亲遗传算法相结合的混合智能算法进行配电网的优化规划。并结合普里姆(Prim)算法产生初始种群,获得比完全随机产生的配电网络更优的初始方案。分布估计算法根据所得分布概率可为单亲遗传算法提供搜索方向,而后者则加速了前者精确分布概率模型的获得,二者的结合起到了优势互补的作用。实例计算的对比结果表明,混合算法更加稳定高效。     

考虑分布式电源的配电网优化规划

分布式电源（DG）的发展给配电网络规划带来了新的挑战。考虑负荷增长,从供电公司的角度,以DG接入投资、线路投资以及电网有功损耗最小为目标函数,建立了配电网节能减损的规划模型,充分利用配电网正常运行呈辐射状网络的特点,采用启发式方法对含DG的配电网进行规划,通过模糊评估算法分析了DG接入对配电网运行带来的影响,进而引入协调系数,对目标函数进行优化。算例计算结果验证了所提出的模型和算法的有效性。     

蚁群算法在配电网规划中的应用

配电网规划是一个复杂的组合优化问题，传统的优化方法往往难以解决此类问题，但是近年出现的一些智能算法有效地解决了此类问题。蚁群算法是一种新型的模拟进化算法，研究表明该算法在求解组合优化问题时是有效的。算法中，蚂蚁之间通过信息素进行交流，相互协作，使得蚁群表现出智能行为，针对配电网络的辐射性特点，提出了基于蚁群算法的单期配电网优化规划方法，该方法避免了辐射性检查过程，提高了算法效率，算例表明该算法具有实用性和可行性。     

Bacterial foraging solution based fuzzy logic decision for optimal capacitor allocation in radial distribution system

This paper proposes a novel methodology for the optimal location and sizing of shunt capacitors in radial distribution systems. This method is based on a fuzzy decision making which using a new evolutionary method. The capacitor placement optimization problem includes: minimizing the cost of peak power, reducing energy loss and improving voltage profile. The installation node is selected by the fuzzy reasoning supported by the fuzzy set theory in a step by step procedure. Also an evolutionary algorithm known as bacteria foraging algorithm (BFA) is utilized in solving the objective multivariable optimization problem and the optimal node for capacitor placement is determined. The proposed approach is applied to 34-bus distribution system as a test study and the results are compared with previous method. The results show that this method provides more economic solution by reducing power losses, energy loss, total required capacitive compensation and show a good improvement in nodes voltage to be in the requested range. Comparison between the proposed method in this paper and similar methods in other research works shows the effectiveness of the proposed method for solving optimum capacitor planning problem.     

基于节点补偿容量动态上限的配电网无功规划优化混合算法

基于遗传算法和辐射状配电网的特点,提出一种新颖的将确定性方法和随机性方法有机组合的配电网无功规划优化混合算法.该算法通过综合考虑经济效益和电压约束,提出一种动态确定节点补偿容量上限的有效方法,将其用于初始种群的生成,可自动确定补偿节点总数及各补偿节点补偿组数的上限值,有效压缩了算法搜索空间,并使得由此生成的初始种群中绝大部分为可行解.针对补偿经济效益与电压质量两者之间的相互关系,提出一种分阶段寻优策略,并引入惩罚因子自适应调整机制.另外,在该算法中还有机融入了模拟退火法、智能优化交叉策略及动态灾变机制,并提出了节点最大补偿容量动态阈值校对机制,有效改善了算法寻优的速度、质量及精度.对IEEE 33节点系统和多个实际系统算例分析验证了所提出的算法在工程应用中的优越性及实用性.     

10kV架空线路无功优化算法的研究

针对10kV配电线路无功分散补偿的不足之处,为了进一步降低网损和提高用户电压,提出了在10kV配电线路安装杆上无功补偿设备的优化算法。该算法以年运行费用最小为目标函数,运用遗传算法求出最佳的补偿地点和最优补偿容量。IEEE33节点算例计算验证了该算法的正确性。     

考虑网架结构和分布式电源的主动配电系统双层规划

针对主动配电系统中风光资源的波动性和负荷的随机性问题,建立了光伏发电、风力发电与负荷的多状态模型,将其不确定性转化为预想场景集。提出了以包括线路的投资、运行维护费用,分布式发电的投资、运行维护费用,网损费用及综合碳成本的系统年经济费用最小为上层规划目标函数,以分布式发电的年发电量期望值最大为下层规划目标函数的考虑网架结构和分布式电源的主动配电系统双层规划模型,引入网络连通性、辐射状、功率平衡以及无功补偿投切等约束条件,利用改进的遗传算法和原对偶内点法对上下规划模型进行求解。通过54节点的算例验证了所提模型与算法的正确性和有效性。     

用于配电网规划的改进遗传算法

针对传统遗传算法易于陷入局部最优解和随着配电网规模的扩大搜索效率降低的问题,借鉴协同进化思想提出了基于协同遗传算法的配电网规划算法。通过对目标函数进行处理引入了多个物种,并采用简单遗传算法和考虑进化稳定的改进多种群遗传算法分别对不同的物种进行操作,通过转移优秀个体实现了物种间的协同作用。同时为解决遗传算法应用于配电网规划时产生的大量不可行解的问题,借助图论知识和搜索技术给出了不可行解的修复方案,通过对孤岛、孤链和环进行修复,将非辐射状网络修复为辐射状网络。算例结果验证了该算法的实用性和有效性。     

基于自适应多种群遗传算法的配电网规划

针对传统遗传算法易于陷入局部最优解和随着配电网规模的扩大搜索效率降低的问题,借鉴多种群和自适应思想,提出了基于自适应多种群遗传算法的配电网规划算法。通过对目标函数进行处理,引入了多个物种,并采用自适应遗传算法和考虑进化稳定的改进多种群遗传算法分别对不同的物种进行操作,通过转移优秀个体,实现了物种之间的协同作用。同时为解决遗传算法应用于配电网规划时产生的大量不可行解的问题,借助图论知识和搜索技术给出了不可行解的修复方案,通过对孤岛,孤链和环进行修复,将非辐射状网络修复为辐射状网络。算例结果验证了该算法的实用性和有效性。     

A new optimization model for distribution substation siting, sizing, and timing

This paper presents a new planning optimization model for distribution substation siting, sizing, and timing. The proposed model involves using linear functions to express the total cost function. The developed model includes different electrical constraints such as voltage drops, substation and transformer capacities, power flow, and radial flow constraints. The proposed planning problem is formulated as a Mixed Integer Linear Programming (MILP) problem to avoid the use of nonlinear programming and thus avoiding the possibility of getting trapped in local solutions. A numerical example is presented to validate the effectiveness of the developed model.     

基于集对分析的中压配电网网架优化规划

分析了配电网规划中存在的各种不确定性因素,引入集对分析概念,指出该理论在解决配电网规划的各种不确定性因素时所具有的优势.论述了利用模糊集对分析理论建立中压配电网规划模型的原理和步骤,并通过Prufer数编码、伪随机初始化方式、适应度函数的选择、传统遗传操作算子的改进以及约束条件的处理等方面,运用遗传算法对模型进行求解.通过两组算例对得到的基于模糊集对分析的中压配电网规划模型的实现算法进行验证,计算结果表明本模型对中压配电网网架的规划非常有效.     

基于路径描述的配电网电力廊道规划方法

配电网工程的落地依托于充足的电力廊道资源,而电力廊道规划方案的合理性也将影响到后期配电网建设的经济性。为科学指导廊道的选择,提出一种基于路径描述的配电网电力廊道规划方法。首先根据电力廊道与配电网网架之间的耦合关系,搭建电力廊道连通性模型;然后采用深度优先遍历算法获得满足廊道建设情况的供电路径集合。基于此,以电力廊道综合规划费用为廊道规划方案的评估依据,搭建了配电网电力廊道双层规划模型。最后采用嵌套离散粒子群优化算法进行优化求解,外层粒子群算法以电力廊道综合规划费用最小为优化目标,内层粒子群算法以配电网运行规划成本最小为优化目标。算例分析表明,所述模型可兼顾后期配电网建设的可行性与经济性,得到满足负荷需求的电力廊道最优规划方案,有利于提前对廊道站址进行保护,为配电网建设提供参考。     

A hybrid optimization approach for distribution capacitor allocation considering varying load conditions

This work presents a new algorithm based on a combination of fuzzy (FUZ), Forward Update (FWD), and Genetic Algorithm (GA) approaches for capacitor allocation in distribution feeders. The problem formulation considers three distinct objectives related to total cost of energy loss and total cost of capacitors including the purchase and installation costs and one term related to total cost of produced power under peak load condition. The novel formulation is a multi-objective and non-differentiable optimization problem. The proposed methodology of this article uses an iterative optimization technique based on Forward Update approach which is embedded in a Genetic Algorithm framework. The fuzzy reasoning supported by the fuzzy set theory is used for sitting of capacitors and the GA is employed for finding the optimum shape of membership functions. The proposed method has been implemented in a software package and its effectiveness has been verified through a 9-bus radial distribution feeder along with a 34-bus radial distribution feeder for the sake of conclusions supports. A comparison has been done among the proposed method of this paper and similar methods in other research works that shows the effectiveness of the proposed method of this paper for solving optimum capacitor planning problem.     

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.     

基于改进蚁狮优化算法的可再生能源分布式电源优化配置

分布式电源的合理规划能够降低配电网的功率损耗,针对可再生能源分布式电源规划配置问题,提出了一种基于改进蚁狮优化算法的可再生能源分布式电源优化配置方法。所提方法建立了以最小化实际功率损耗和改善配电网电压分布与电压稳定性为目标的多目标函数;利用改进蚁狮优化算法,通过模仿自然界中蚁狮的狩猎行为,统筹考虑损耗敏感系数和电压敏感系数,推导出不同类型的分布式电源单元的最佳总线位置和容量;以IEEE-33总线径向分布系统进行了仿真实验。实验结果表明,与其他算法相比,所提算法在降低功率损耗和电压分布方面更优,从而验证了所提算法的适应性和有效性。     

考虑不同负荷水平下DG定容选址的配电网协调规划研究

针对多种负荷水平下,分布式电源(DG)接入配电网带来的随机性问题以及无法兼顾DG容量与选址的协调规划问题,本文构建了一种考虑不同负荷水平与DG定容选址的配电网协调规划模型,可对配电网网架进行重新构建的同时,综合考虑DG容量与配置位置的规划,以获得最小的有功网损与最大的电压支撑效果。该规划模型首先对风电接入配电网的随机特性构建数学概率模型,然后将配电网开关组合与各个DG的容量、配置位置同时作为变量引入烟花优化算法求解,最后在不同风电场景与负荷水平下得到最优规划结果。美国PEG69节点系统的算例仿真结果表明该模型不仅可以满足配电网辐射状与稳定运行的约束,在与仅引入DG容量和仅引入DG位置规划的对比中,验证了容量位置协调规划在配电网经济运行方面的优越性。     

基于改进环网编码法的配电网辐射性判别方法

配电网辐射性约束是配电网优化问题中的一个重要约束,但目前用于判断配电网辐射性的方法都较为复杂,限制了相关问题的求解效率。为解决这一问题,文中从图论的角度出发,对配电网拓扑结构中可能出现的孤岛和环路的特征进行了分析,提出了配电网满足辐射性的充要条件。进一步将其与元启发式算法中常用的环网编码法结合,并对环网编码法进行了改进,提出了环路法与割集法两种可用于检测配电网辐射性以及修正不可行解的方法。将提出的方法应用到配电网重构问题中,并基于IEEE 33节点系统,通过对不同辐射性检验方法的计算结果和计算效率的对比,证明了方法的正确性与高效性。     

基于组件式GIS网络分析与多目标遗传算法的城市中压配电网规划

城市中压配电网规划是一个多目标组合优化问题。通过组件式地理信息系统（ComGIS）平台建立规划区域的网络数据集,在此基础上使用多目标遗传算法进行优化。利用ComGIS平台的网络分析功能优化单环最优路径,简化了遗传编码,并根据编码特点设计交叉、变异操作,提高了遗传算法的效率。利用基于Pareto秩的个体适应度函数引导多目标遗传算法的进化方向,最终得到接近多目标优化问题Pareto最优解集的一组两端供电网络方案。所得规划方案集便于决策人员选择,并且有效结合了规划区域的地理信息,有较强的实际意义。对某实际系统的应用结果表明了文中所提方法的有效性。