故障后配网系统网络重构的研究

针对故障后配电系统的网络重构问题 ,提出了 3个配网恢复指标 ,并详细研究了在实际运用中如何统一协调用好这些指标 ,即在满足系统不过负荷的前提下 ,找到一种网损最小、压降最小 ,保证供电质量的配网系统网络重构恢复算法。最终以一个实际算例 ,说明了如何在复杂多供电恢复路径的情况下实现配网重构算法。     

一种新型配网接线在变结构耗散网络中的处理与运用

针对配网规划中一种新型接线方式,在变结构耗散网络中,将其处理成T1型接线,在此基础上,可以通过判断节点的类型来设置顶点的状态,从而达到配网优化重构目的.在一个含有新型接线故障恢复优化的实例中,根据对故障端点性质的判断来设置顶点状态,从而提出了改进的故障恢复算法,并详细介绍了其计算步骤.通过与一般算法的比较,证实在变结构耗散网络中对新型接线处理的可行性和改进算法的正确性,同时也表明了这种新型接线在配网重构中具有很强的灵活性.     

基于路径描述的配网灾后供电恢复策略

配电网防灾建设薄弱,易受自然灾害侵袭而发生元件故障,导致非故障区域负荷失电。文中通过给出灾后供电恢复策略,对配电网的开关刀闸进行重构操作,改变负荷的供电路径,使失电负荷尽可能恢复供电。通过路径描述方法对配电网拓扑进行建模,采用深度优先算法在配网模型中搜索出所有可能的供电路径。以"确保所有重要负荷恢复供电,尽量恢复所有非重要负荷"为优化目标,建立优化方程组,求解可得配网的灾后重构拓扑及相应供电恢复策略。此算法不依赖配网潮流计算,可以显著提升计算效率,增强灾后供电恢复策略生成的实时性。     

配电网保护快速算法研究

城市低压配电网的规模增加、关联紧密、结构复杂、管理交叉、指标提高,保证安全运行的难度上升.限于技术等原因,目前使用的配网自动化系统都没有解决故障后准确定位和网络重构.结合当前技术装备情况,以解决配网故障后准确切除故障点,缩小停电范围、缩短停电时间,恢复受故障影响超范围停电用户的供电为研究目的.针对配电网拓扑结构复杂及分段断路器众多的特点,将面对多约束、多边界及多目标函数,经历多方案研究、比对及验证之后,为此提出了求解混合整数模型的故障点识别、定位算法.推荐的算法由繁入简,以微距差动方法保护整个配网设备,达到快速、准确定位故障点并隔离之,同时生成网络重构方案.其解决了配网继电保护和自动化系统长期存在的难题,并且可助配网进入"0s"切除故障时代.     

台风灾害下配网两阶段应急抢修恢复优化策略

沿海地区配网出现的事故多为自然灾害所致,其中台风灾害破坏尤为严重。尽管台风属于小概率天气事件,一旦出现影响严重,制定科学有效的应急抢修恢复优化策略有利于提高配网灾后复电速度。提出一种台风灾害下配网两阶段应急抢修恢复优化策略。第一阶段,根据台风灾害下监测的多源异构数据计算配网线路故障概率,在此基础上以故障线路等待抢修造成失负荷量最小为目标,建立配网应急抢修临时调拨中心选址模型。第二阶段,进一步考虑台风灾害后配网故障不确定性,采用蒙特卡洛场景生成与同步回代场景缩减相结合的方法,生成灾后配网故障场景。基于移动分布式电源与抢修人员相协同的思路,利用改进遗传算法求解灾后配网故障抢修恢复优化模型。最后,利用IEEE33节点系统验证所提方法的科学性与有效性。     

基于遗传算法的配电网故障恢复

研究配电网的故障恢复系统,对故障恢复系统中涉及到的多方面问题做了阐述,并且利用遗传算法来解算配网的网络重构以求得最佳结构恢复负荷。同时利用Matlab软件编写相应程序对实例进行了仿真与分析,得到了配电网故障恢复最优方案。最后,结合故障恢复的需要采用前推/回代算法进行配电网潮流计算,验证了方案的可行性。     

馈线自动化系统在河池配网的应用

文章介绍了馈线自动化系统在河池配网的应用。河池配网的馈线自动化系统实现了配电线路的自动故障隔离、故障后自动网络重构、故障修复后自动恢复到正常运行状态的功能,使故障停电范围压缩到最小;该馈线自动化系统设备简单直观,便于维护,且可靠性较高,投资省,对我国现阶段的配电自动化改造有较高的借鉴作用。     

基于可行域的智能配电网故障分级响应恢复策略

配电网重构作为故障恢复的重要手段,避免重构中生成不满足拓扑约束的解是实现快速恢复重构的关键,提出一种规避不可行解的寻优规则,避免了频繁的拓扑分析,并利用改进的二进制纵横交叉算法在此基础上进行故障恢复重构。为保证配电网故障恢复过程的快速性和恢复策略的最优化,提出配电网的运行状态划分并采取分级响应恢复策略。首先,通过启发式方法将专家经验转化为相应处理规则,并运用该规则在故障状态下进行局部重构,以较少的开关动作次数使网损和节点电压等运行参数变化较小;其次,在局部重构后节点电压或支路负载率仍有越限时进入警戒状态,在可行域内搜索满足运行约束的最优解,进行全局重构;最后,全局重构仍不能解除警戒状态时,按负荷重要性级别切除部分非关键负荷,直至运行点回到安全状态。仿真结果验证了该方法有效性。     

一种新型配网接线在变结构耗散网络中的处理与运用

针对配网规划中一种新型接线方式 ,在变结构耗散网络中 ,将其处理成T1 型接线 ,在此基础上 ,可以通过判断节点的类型来设置顶点的状态 ,从而达到配网优化重构目的。在一个含有新型接线故障恢复优化的实例中 ,根据对故障端点性质的判断来设置顶点状态 ,从而提出了改进的故障恢复算法 ,并详细介绍了其计算步骤。通过与一般算法的比较 ,证实在变结构耗散网络中对新型接线处理的可行性和改进算法的正确性 ,同时也表明了这种新型接线在配网重构中具有很强的灵活性     

计及主网潮流响应的主动配电网故障恢复研究

随着传统配电网向含高分布式电源(DG)渗透率的主动配电网转变,传统的配电网故障恢复孤立进行的做法已不再适用。提出了一种计及主网潮流响应的主动配电网故障恢复方法。通过考虑主配全局潮流实现了主配网的协调,配电网侧DG、可中断负荷和网络重构资源的合理配合,保证了故障恢复策略的准确性和经济性。对IEEE30节点主网和IEEE33节点配网组成的全局电网算例进行测试,结果表明,该方法较传统的配电网孤立故障恢复方法更具有效性。     

考虑负荷与DG随机性特征的配电网多目标动态重构

传统确定性潮流和静态重构方法无法计及电网中不确定性因素的影响,为此文中提出了一种基于概率潮流考虑负荷与DG随机性特征的配电网多目标动态重构方法。首先,建立了分布式电源（DG）出力与负荷的概率模型,并采用半不变量与Gram-Charlier级数进行概率潮流计算。然后,提出了一种模拟退火-中心聚类（SA-PAM）算法,将退火机制引入PAM算中进行负荷聚类实现重构时段划分。随后,建立了以网损期望、电压越限概率、电压偏移为目标的配电网重构模型。为提升模型求解速度和效率,提出了一种多种群并行免疫算法,其中优势子种群采用高斯变异算子进行局部搜索实现快速收敛,普通子种群采取抗体交叉、超变异保证种群多样性实现全局搜索。最后,通过IEEE33节点系统进行仿真验证了所提方法的有效性。     

基于协同进化算法的配电网故障阶段式恢复策略

传统的配电网故障恢复算法难于同时兼顾恢复过程的快速性和恢复策略的最优化。文章提出一种将启发式搜索算法与优化算法相结合的配电网故障阶段式恢复策略：第一阶段采用启发式搜索方法恢复负荷供电;第二阶段利用优化算法处理过载的负荷转移;第三阶段按启发式搜索方法处理过载负荷的切除。为实现快速的网络拓扑分析,采用家族树结构表征配电网,并对传统的粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)算法与模拟退火(simulated annealing,SA)优化算法进行改进,提出了协同进化算法(co-evolutionary algorithm of PSO and SA,CPSOSA),CPSOSA算法在求解故障恢复数学模型时具有较高的全局寻优能力。算例分析证明了本文所提恢复策略及算法的可行性和高效性。     

考虑电网运行特性含风、光发电的配电网动态重构

为了使配电网在线实时网络重构工作更加实际有效,提出了兼顾安全性和经济性的实时网络重构新方法。选取网络损耗、负荷均衡度和电压偏差3个指标,建立系统运行性能指标;利用层次分析法对多指标进行融合,形成综合性能指标,并对传统的网络重构编码方式进行改进,提高算法的寻优效率;通过对含分布式电源的IEEE33节点系统进行仿真分析,得到了不同时段配电网的最优重构方案,验证了该方法的可行性及正确性。     

计及调压辅助服务收益的光储系统优化运行策略

含高渗透率清洁能源配电网的电压越限问题日益严重。光储系统因具备PQ四象限调节能力,具有向电网提供电压调节辅助服务的功能。提出了一种计及调压辅助服务收益的光储系统优化运行策略。给出了光储系统的拓扑结构和柔性并网运行方式;考虑上网电量收益、辅助服务收益、购电费用、损耗费用以及运行约束条件,构建了以光储系统经济收益最大为目标的最优运行模型。针对系统存在的连续多阶段全局有功/无功双决策问题,采用多维动态规划算法进行求解。算例结果表明,光储系统能主动响应调压辅助服务价格激励,获得更高的经济收益,同时有效地解决了配电网的电压越限问题。     

基于DPSO算法以负荷恢复为目标的网络重构

研究了大停电事故后输电系统的重构优化问题,提出了一种求解最优目标网的离散粒子群优化（DPSO）算法。将网络重构问题表示为以重要负荷恢复量占已恢复负荷总量的比例最高为目标的非线性优化问题,在求解目标网时考虑了负荷重要性、网络连通性、电网所需满足的各种安全和运行约束等问题。该算法在求解输电网重构问题时,编码容易且能方便地处理网络连通性问题,求解效率高、速度快。在IEEE 57节点系统和IEEE 118节点系统中的应用结果验证了文中方法的有效性。     

一种高效的配电网供电恢复算法

提出了一种新的配电网供电恢复算法。该算法分3个步骤：①使用着色算法将配电网络划分为故障区域、正常供电区域和非故障断电区域，生成计算网络：②首先随机捧列计算网络中的负荷，形成多条断电负荷串，然后使用最短路径法为每条断电负荷串中的负荷寻找最优的供电路径，同时使用核心模式算法(CSA)生成核心模式染色体，最后使用全局优化算法一遗传算法在可能的核心模式染色体中搜寻最优；③如果无法为所有断电负荷恢复供电，则调用邻域扩展算法扩大计算网络并重新进行计算，或者利用STOP基因实施甩负荷策略。所提算法可作为实现供电恢复的有效工具。     

基于MAPSO优化的智能配电网大面积断电供电恢复

当含分布式电源的智能配电网发生大规模停电事故时,必须尽快制定供电恢复计划,减少停电面积。在保证配电网安全运行的前提下,考虑以甩负荷最少及开关操作次数最少两方面因素建立含分布式电源的智能配电网供电恢复模型,提出采用多智能体粒子群优化算法快速恢复孤岛外非故障断电区域负荷供电。该算法在二进制粒子群优化算法基础上引入Multi-Agent概念,每一个Agent相当于一个粒子,通过粒子Agent之间的竞争与合作操作使其快速有效地收敛到全局最优解。算例结果证明了所提算法的可行性和有效性。     

基于Petri网和多种群遗传算法的海洋核动力平台电力系统网络重构

针对现有海洋核动力平台电力系统网络重构方法中功率流分析复杂,且重构模型求解算法难以稳定收敛到全局最优解的问题,提出一种基于Petri网和多种群遗传算法的核动力平台电力系统网络重构方法。综合故障后负荷恢复量、开关操作代价和发电机运行效率指标建立系统网络重构目标函数;基于Petri网对系统进行拓扑建模,将储能装置等效为负值"负荷",通过动态更新机制确定功率流分布;采用多种群遗传算法求解网络重构问题,获取满足系统约束的最佳开关状态组合方案。典型核动力平台电力系统算例表明,所提方法能有效防止算法局部收敛以及减少迭代次数,快速提供完备的系统重构方案。     

计及特级负荷恢复的网架重构分时段全局优化方法

制定科学合理的网架重构恢复方案对加快系统恢复进程、减小停电损失具有重要作用。针对当前分时段恢复方案优化策略无法实现时段间协调优化的不足,提出一种网架重构分时段恢复方案全局优化方法。首先,鉴于特级负荷对维持社会稳定和恢复过程的重要性,将其纳入网架重构过程的恢复目标;之后,综合考虑多种约束,建立了协调机组、特级负荷和网架结构三方面恢复效果的网架重构分时段全局优化模型。该模型是一个含整数决策变量的复杂的多目标优化决策模型。通过分析总结已有恢复操作序列优化制定方法的内在逻辑,提出了一种分时段全局优化两步求解策略,即首先优化求解时段数参考值,再进行恢复方案全局优化。结合非支配近邻免疫算法和变异系数法对建立的模型进行求解。新英格兰10机39节点系统算例和我国西南某地区实际电网算例验证了本文所提模型和算法的有效性。     

一种配电网故障阶段式恢复方法

为快速确定配电网故障恢复的最优方案,提出了一种将启发式规则与优化算法相结合的故障阶段式恢复方法。各个阶段通过指标判定是否执行,不同故障的恢复阶段不同。第一阶段采用启发式搜索方法恢复网络连通性;第二阶段利用和声算法以电压不越限及线路不过载为目标进行重构;第三阶段基于深度优先搜索法及负荷优先级切负荷;第四阶段利用和声算法进行网损优化重构。为快速分析配电网的拓扑结构,提出单联络回路的概念,不仅可用于快速恢复故障后网络的连通性,而且可为优化算法避免拓扑不可行解编码提供理论基础,有效提高了运算效率。通过仿真验证了所提方法的可行性。