灵敏度分析与支路交换法相结合的配电网重构算法研究

针对大型城市配电网结构复杂、负荷密集、不均衡、功率损耗高等特点,提出了一种基于灵敏度与支路交换法相结合的配电网络重构算法.第一步用线路损耗对支路导纳的灵敏度来近似计算打开开关引起的网络有功损耗增量,以此确定应打开的环路上的支路开关;结合第一步的计算结果,第二步运用启发式规则进行支路交换,从而减少单独运用一种方法的不足,提高优化效果.算法兼顾了计算量与优化效果.算例表明:基于灵敏度和支路交换相结合的配电网重构算法正确有效,且计算量少、速度快,易于实时运用.     

配电网络重构的改进支路交换法

根据配电系统中存在大量独立拓扑调整的特点,提出一次可以实施多个独立拓扑调整的配网重构方法,并通过节点流过的负荷电流值与理想转移负荷之间的距离确定打开的分段开关,进一步提高了处理效率,当降损效率小于给定值时不再进行网络重构;避免了无实际意义的拓扑调整。该算法考虑并非所有配网支路上都安装开关,更符合实际情况。给出的算例表明该方法是有效的。     

改进的支路交换算法在配电网重构中的应用

提出了一种改进的配电网重构支路交换算法.该方法中用近似网损代替精确网损,对每个联络开关依次进行环网的重构优化;并通过最佳转移负荷与各支路负荷之间的距离确定打开的分段开关,且在重构过程中无需进行潮流计算,进一步提高了处理效率.算例结果验证了该方法是有效的     

基于整数规划的配电网重构算法

配电网重构是配电系统运行和控制的重要手段,具有非常重要的研究意义。在阐述了配电网重构的基本理论特征和各种流行算法及其优缺点后,建立了以网损最小为目标函数的配电网重构的整数规划数学模型。利用整数规划的方法,选取配电系统网损最小为目标函数来完成配电网络的重构。以IEEE3母线16节点系统为实例建模,采用LINGO软件编程,给出了该整数规划问题的解。结果表明基于整数规划的配电网重构方法可有效地降低配电系统的网损。     

基于支路交换法的配网重构方法分析

根据配电系统特点,建立配网重构数学模型,详细介绍了启发式方法中的支路交换算法,提出对该算法的改进思路,对当前研究较多的解析类、启发式、随机优化及智能优化方法进行分析,就部分算法提出相应改进措施,并提出结合四类方法中的两种或多种方法的思路以求解连续变化的大规模复杂配电网络重构问题。     

基于改进蚁群算法的配电网重构

配电网重构可以提高配电网运行的安全性、经济性和供电质量,对于当前国内配电自动化系统的建设和应用具有重要意义。以网络损耗最小为目标,提出了一种改进的蚁群算法来求解正常运行条件下配电网络的重构问题。针对基于蚁群算法在求解过程中存在搜索易陷入局部最优解和收敛到全局最优解的时间较长的缺点,从蚁群算法的转移概率和信息素动态更新2方面进行了改进,提高了蚁群算法全局搜索能力与收敛到最优解的速度。最后通过对69节点配电系统算例的仿真,取得了较好的效果,证明了该算法的有效性和可行性。     

配电网络重构的快速支路交换算法

提出了一种配电网重构的快速支路交换算法.该方法中用近似网损替代精确网损,对每个联络开关依次进行对应环网的重构优化,根据最佳转移负荷的符号和大小确定环网的最大降损开关交换,避免了使用启发式规则,且在重构过程中无需进行潮流计算,从而显著提高了网络重构的计算速度.算例结果验证了该方法的正确性和快速性.     

负荷随机性对网损计算和配电网重构的影响

首先分析了考虑负荷随机性情况下的配电网网损计算的特点,指出考虑负荷随机性时的网损期望值通常会大于由负荷期望值计算出的网损.进而以网损期望值最小为目标,使用支路交换法对恒定电流随机负荷情况下的配电网重构方法进行研究,以网损对负荷的有功期望值、无功期望值、有功方差、无功方差的导数确定开关交换对.算例表明,网损期望值最小的重构方案不一定是负荷期望值计算的网损最小的重构方案.该方法对实际配电网重构具有一定的指导意义.     

含分布式电源的主动配电网重构策略研究

针对分布式电源在配电网中不断增加及其波动性和间歇性对电网稳定和安全产生的影响,提出了一种含有分布式的主动配电网重构策略。以最小网损作为目标函数,将改进的教与学优化算法应用于主动配电网供电路径的快速优化中。通过算例对含分布式电源的主动配电网进行分析,以验证改进算法在配电网重构中的优越性。结果表明,该方法收敛速度快、寻优时间短、运行稳定。所做研究工作为我国配电网中接入分布式电源的优化方法提供了参考和借鉴。     

基于支路交换的模拟退火算法在配电网规划中的应用

本文提出的配电网优化规则方法是以配电网的年综合费用为目标函数，以模拟退火法为寻优策略，其中新解产生器则以支路交换为基本思想。这样既可以利用模拟退火法能较大可能地找到全局最优解、最终解不依赖于初始解的特点，又可以利用支路交换法减小模拟退火过程的计算量，提高算法的效率。     

序优化理论在配电网重构中的应用

配电网重构是非线性组合优化问题,针对大规模配电网解空间过于庞大的特点,提出基于序优化理论的配电网重构算法。该算法从配电网运行和开关调整方式入手,借助开关支路交换法简化网络结构,得到解环生成原始可行解空间的方法。运用序优化理论制定一种按照评估值优先准则,进行解集的选择和排序,改进的粗糙函数不仅能够进行序曲线的确定,而且能去除大量的无效解,提高重构速度。通过实际24节点和美国PGE69节点系统的算例测试,验证了方法的有效性。     

基于免疫算法的配电网重构

配电网具有闭环设计、开环运行的特点。提出了一种新的免疫算法用于配电网重构,以减小网损。在种群初始化时,对个体进行接种疫苗,通过修改各个体的某些基因位上的基因,使得可行解的比例变大。对不可行解,利用启发式方法,通过打开回路和连通孤岛,将其修复为可行解。重构优化过程中,高频变异和免疫补充算子的采用,能有效地维持种群的多样性,避免算法早熟收敛。对69节点系统重构,结果表明提出的算法具有较高的计算效率。     

基于供电成本最小的配电网重构

在电力市场环境下,针对多电源供电网络,各电源点购电价格不同时,重构方案不再依赖于传统的以网损最小为目标。为了考虑配电网系统的供电成本最小（效益最大）问题,提出了一种基于供电成本最小的配电网重构算法。结合考虑电源点购电价格差别的改进支路交换算法,使用近似网损代替精确网损,避免了使用复杂的启发式规则,能够迅速确定重构的网络拓扑,重构过程中无需进行潮流计算,降低了问题求解复杂度。算例结果表明所提算法简单实用,对寻找网络的经济运行结构具有参考意义。     

含有分布式电源配电网重构算法的研究

分布式电源(Distributed Generation,DG)发展很迅速,对配电网络的各个方面产生不可忽视的影响。为充分发挥分布式电源对配电网优化的有利作用,提出了粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)和变邻域搜索(Variable Neighborhood Search,VNS)二者的混合算法。根据含有分布式电源配电网络的特点,分布式电源视为可调度的模型,以配电网网损最小为主要目标函数。将二进制粒子群优化算法(Binary Particle Swarm Optimization,BPSO)和变邻域搜索算法相结合,对网络开关开合状态和分布式电源输出功率同时优化,达到降低配电网网损的目的。通过算例IEEE69节点系统的仿真表明,该算法能够快速收敛到全局最优解,适合优化含有分布式电源的配电网。     

含有分布式电源配电网重构算法的研究

分布式电源(DiStributed Generation,DG)发展很迅速,对配电网络的各个方面产生不可忽视的影响.为充分发挥分布式电源对配电网优化的有利作用,提出了粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)和变邻域搜索(VariableNeighborhood Search,VNS)二者的混合算法.根据含有分布式电源配电网络的特点,分布式电源视为可调度的模型,以配电网网损最小为主要目标函数.将二进制粒子群优化算法(Binary Particle Swarm Optimization,BPSO)和变邻域搜索算法相结合,对网络开关开合状态和分布式电源输出功率同时优化,达到降低配电网网损的目的.通过算例IEEE69节点系统的仿真表明,该算法能够快速收敛到全局最优解,适合优化含有分布式电源的配电网.     

配电网重构的正交设计模型

提出用正交设计的方法进行配电网重构.计及电压、容量以及负荷均衡等约束,给出了配电网重构的数学模型.正交设计是用于多因素试验的一种方法,它可以快速地找到较好的方案或可能的最优方案.同时针对配电网树状运行的特点,对正交表中给出的包含环网的开关组合进行了修正.应用所提出的算法对IEEE33节点算例进行了网络重构,给出了重构前后系统节点电压、网损的比较,重构结果显示了所提算法的正确性、可行性以及工程实用性.     

基于免疫优势算法的配电网重构

提出了一种新的免疫算法用于配电网重构,以减小网损。在种群初始化时,对个体进行接种疫苗,通过修改各个体的某些基因位上的基因,使得可行解的比例变大。对不可行解采用启发式的方法,通过打开回路和连通孤岛,将其修复成为可行解。重构优化过程中,免疫优势算法和信息熵的采用,提高了算法的效率和大大减少了优化所需的的进化代数,同时能有效维持群体的多样性和避免算法早熟收敛,算例结果表明该算法的计算速度比常规遗传算法的计算速度有较大的提高。     

基于蚁群算法的配电网网络重构

针对配电网网络重构问题,在考虑配电网电压稳定的前提下,提出了降低配电网网损的目标函数,利用蚁群算法正反馈的特性,将其应用于配电网重构中,并设置中心控制蚂蚁搜索当前最优解作为各条边信息素更新依据。为满足配电网辐射状结构要求,结合P rim算法,使蚂蚁一次遍历对应一个辐射网形,即一个有效的开关组合,大幅度缩小了问题的解空间。实例证明采用的蚁群算法可以得到较文献[1]网损更小的配电网重构方案,且重构后的系统在处理负荷增大问题上较重构前系统有更好的调控能力,系统稳定性得到提高。     

基于线路最大传输功率的配电网网络重构

单端供电的配电网,电源端对节点的电压调节与控制是有限的,随着节点负荷功率的不断增加,导致了节点电压的下降.根据配电网负荷分布和节点电压潮流可行解的分析,提出了一种基于线路最大功率传输的配电网重构方法.此方法在送端电压一定的情况下,在保证节点电压可行解存在的前提下,以负荷因子(LSF)决定线路的最大传输功率,以线路最大传输功率的大小来决策输电线路的薄弱路径;以节点电压偏差和网损最小为重构目标,获得了对辐射型配电网重构的优化算法.同时利用快速支路交换法实现网络重构,以IEEE33为例对算法进行了验证,结果表明了该算法的有效性与正确性.     

基于线路最大传输功率的配电网网络重构

单端供电的配电网,电源端对节点的电压调节与控制是有限的,随着节点负荷功率的不断增加,导致了节点电压的下降。根据配电网负荷分布和节点电压潮流可行解的分析,提出了一种基于线路最大功率传输的配电网重构方法。此方法在送端电压一定的情况下,在保证节点电压可行解存在的前提下,以负荷因子（LSF）决定线路的最大传输功率,以线路最大传输功率的大小来决策输电线路的薄弱路径;以节点电压偏差和网损最小为重构目标,获得了对辐射型配电网重构的优化算法。同时利用快速支路交换法实现网络重构,以IEEE33为例对算法进行了验证,结果表明了该算法的有效性与正确性。