中压配电网高可靠性网架研究

<正>通过研究配电网网架规划优化问题,提出了可靠性数学模型,目标是电网建设投资成本、运行成本和缺电成本的总和的最小化,该模型有效地将可靠性和经济性相结合。采用改进遗传算法求解该问题,并引入了最小生成树算法来满足配电网辐射性约束条件。同时,采用最小路法对电网系统的可靠性进行评估,以获得相关的可靠性经济指标。     

基于混合粒子群优化的含分布式电源配电网分层规划方法研究

提出了基于混合粒子群的分层优化规划方法对含分布式能源的配电网线路结构、分布式电源的位置和容量进行优化配置。上层以配电网年平均总投资和运行成本最小为目标,对配电网进行网架结构规划;下层在已知配电网网架结构的前提下,采用混合粒子群算法对并入配电网的分布式电源的位置和容量进行求解。算例仿真分析结果表明,本文提出的分层规划方法具有更低的年综合经济成本,更稳定的系统电压水平。     

改进人工鱼群算法在配电网网架规划的应用

针对配电网网架规划组合优化复杂性的问题,在网架规划中以人工鱼群算法的寻优框架为基础进行优化。针对人工鱼群算法自身上的不足,对人工鱼群的行为中觅食、集群和追尾等行为进行改进。以网络年综合费用最小为优化目标建立了配电网网架规划的数学模型,并利用改进后的人工鱼群算法求得该模型的优化解,并与遗传算法及粒子群算法等做对比。实验结果表明了该改进的可行性和有效性。     

考虑缺电损失评价的主动配电网网架规划研究

研究了一种考虑缺电损失评价的主动配电网网架规划方法。首先,评定不同类负荷的缺电损失以构建用户缺电损失函数,将配电网安全风险评估下的用户缺供电量与各类用户缺电损失函数相乘,得到可靠性代价成本,从而建立可靠性与经济性相协调的主动配电网网架规划模型。然后,采用改进粒子群算法求解主动配电网网架的最佳方案。以某市新建开发区为例进行分析,与传统规划模型结果对比,该方法的规划结果增加了在重要负荷区域的线路投资,减少了重要负荷区的缺供电量,大大降低了可靠性代价费用,能有效提高配电网的可靠性,且有效减少了网损费用及阻塞费用,降低整体投资运行费用,验证了该方法用于主动配电网网架规划的可行性。     

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。     

基于蚁群算法的配电网网架优化规划方法

蚁群算法是一种求解组合优化问题的新型通用启发式方法，该方法的主要特点是正反馈、分布式计算和富于建设性的贪婪启发式搜索。配电网网架优化规划是一个复杂的非线性组合优化问题。本文将蚁群算法用于配电网网架优化规划问题的研究，建立了网架规划的数学模型，该模型以线路的年综合费用和过负荷征罚费用之和最小为目标函数，并在此基础上设计了相应的算法。算例证明了该算法在配电网网架优化规划中应用的可行性和有效性。     

基于LCC与模拟退火遗传算法的配电网网架优化研究

随着我国电力系统的迅速发展,全寿命周期成本在优化电网的方法中越来越被重视。考虑配电网的可靠性和全寿命周期成本,并以此为基础,提出了基于模拟退火遗传算法的配电网网架的优化方法。首先,建立了配电网的可靠性和全寿命周期成本计算模型;其次,建立了配电网网架优化的数学模型,该模型计及可靠性的配电网全寿命周期成本为目标,考虑了潮流、电压以配电网辐射状结构约束;然后给出了使用模拟退火遗传算法求解该模型的步骤和方法;最后使用一个实用的配电网算例对本文方法进行了验证,结果表明该方法可有效优化配电网的运行模式,降低配电网成本。     

考虑源网荷储协调优化的主动配电网网架规划

针对源网荷储的协调优化,以年综合费用最小为目标,建立了主动配电网网架三层规划模型。通过三层模型的相互传递与配合,对配电网中的分布式电源、可中断负荷、配电网架以及电池储能进行协调优化,采用基于树形结构编码的改进遗传算法与原对偶内点法相结合的混合求解算法对所提模型进行求解。29节点系统算例验证了本文所提方法的正确性和有效性,并表明在配电网架规划中考虑源网荷储的协调优化可有效降低网架规划成本、改善配电网负荷特性。     

基于量子进化算法的配电网开关优化配置研究

配电网的开关配置对系统的供电可靠性具有重要影响,因而对配电网的开关配置进行优化设计,使系统在满足一定可靠性指标的前提下开关总投资成本和维护成本最小很有意义。文中研究了配网开关的优化规划问题,建立了计及可靠性和经济性的开关优化规划模型,以配电网开关投资成本和维护成本最小作为优化目标,采用平均供电有效度(ASAI)作为可靠性指标。为了提高规划计算的速度,提出了一种自动开关分区段的快速求取可靠性指标方法。介绍了量子进化算法(Quantumevolutionalgorithm,简称QEA),该算法相比传统的进化算法具有更加丰富的种群,能保持优良的多样性和全局寻优能力,文章结合配网的特点,提出了基于QEA的开关优化规划求解算法。在某一系统中进行了测试,表明文中提出的方法是可行的和有效的。     

多粒子群协同优化算法的配电网网架规划

配电网网架规划是一个复杂的大规模组合优化问题。针对PSO易早熟、收敛慢的缺陷,本文提出一种基于粒子群算法的多粒子协同优化算法来求解配电网网架规划问题,以达到线路的规划年综合费用最小为目标函数。由于该算法在操作过程中不可避免产生不可行解,本文提出了一种将不可行解修复成满足辐射型要求的可行解的方法。该算法在求解配电网网架优化问题时,编码容易且能方便处理网络辐射性问题,求解效率高、速度快。最后,通过算例证明该方法的可行性和有效性。     

基于并查集的柔性多状态开关定容方法

柔性多状态开关(FMSS)作为配电网改造中的重要电力电子元件,因成本较高和相关技术的不成熟,尚未得到广泛应用。为合理规划FMSS的容量,同时兼顾配电网经济性和供电可靠性,以年均总成本最小为优化目标,建立了含新能源配电网的综合成本评价模型,并应用粒子群优化算法进行求解。为考虑FMSS运行模式的动态切换,等效简化了复杂工况下FMSS的工作模式,引入并查集算法以快速、有效地确定FMSS实时运行模式,大幅提升了定容问题的求解速度,克服了现有优化配置方案对FMSS运行策略多样性和动态性考虑不够充分的缺陷。IEEE 14节点和IEEE 33节点互联配电系统的多组对比仿真结果表明,所提方法在求解速度上有一定的优越性,优化所得方案能促进新能源消纳,提高配电网供电可靠性,且具备良好的经济效益。     

基于虚拟变电站的配电网薄弱区域集群双层规划研究

位于配电网末端的偏远山区常常由于存在供电可靠性不足的问题而被视为配电网薄弱区域,为了提高此类地区的供电可靠性,引入虚拟变电站和集群规划的概念和方法,提出了一种基于虚拟变电站的分布式电源与储能双层选址定容规划模型。上层模型以集群效能指标最大为目标,从结构性和功能性两方面对配电网薄弱区域进行集群划分,规划结果为各集群的划分方案;下层模型以考虑用户损失费用的年综合费用最小为目标,在各集群内部建设虚拟变电站,规划结果是集群内分布式电源的接入位置及容量、储能装置的接入容量及功率;针对集群规划模型的特性,文章提出计及孤岛运行的用户停电损失费用计算方法,并以双层迭代的混合粒子群算法进行求解。算例部分以云南含分布式小水电的某典型场景为例,验证了所提模型的可行性和求解方法的有效性。     

基于虚拟变电站的配电网薄弱区域集群双层规划研究

位于配电网末端的偏远山区常常由于存在供电可靠性不足的问题而被视为配电网薄弱区域,为了提高此类地区的供电可靠性,引入虚拟变电站和集群规划的概念和方法,提出了一种基于虚拟变电站的分布式电源与储能双层选址定容规划模型。上层模型以集群效能指标最大为目标,从结构性和功能性两方面对配电网薄弱区域进行集群划分,规划结果为各集群的划分方案;下层模型以考虑用户损失费用的年综合费用最小为目标,在各集群内部建设虚拟变电站,规划结果是集群内分布式电源的接入位置及容量、储能装置的接入容量及功率;针对集群规划模型的特性,文章提出计及孤岛运行的用户停电损失费用计算方法,并以双层迭代的混合粒子群算法进行求解。算例部分以云南含分布式小水电的某典型场景为例,验证了所提模型的可行性和求解方法的有效性。     

配电网扩展规划方法研究

建立了以目标函数为配电网建设的投资费用、配电网网损费用和运行维护费用综合最优的混合非线性整数规划模型,以指导电力公司的电网建设规划方案,利用多个离散的二进制变量优化变电站、新建线路和变电站的扩建方案。考虑了分布式电源接入配电网,并以严格的数学模型保证配电网的辐射运行结构。提出用内点-分支定界法精确求解电力系统配电网扩展规划模型,结果表明该方法是一种可行的配电网扩展规划方法。     

适应季节性负荷的配电变压器与台区线路协调规划方法

为改善农村煤改电地区设备利用效率低的问题,并兼顾供电可靠性,提出一种适应季节性负荷的配电变压器与台区线路优化规划方法。主要思路是建立配变间低压联络线,根据季节性负荷特点,通过联络线开关状态变化,转换运行方式,使部分配变低负荷季节退出运行。以综合费用最小为目标构建配电变压器网络双层规划模型,上层采用Voronoi法规划配电变压器,下层采用Prim算法规划低压供电线路,并结合遗传算法进行优化求解。最后,通过对典型供电区域进行配变规划验证了该方法的可行性,并且能够降低配变损耗,提高供电的可靠性和经济性。     

计及煤改电的华北农村地区配电网改扩建规划研究

“十三五”以来,京津冀地区大力推进“煤改电”,稳步推进电能替代进程。随着用电负荷的增加,农村低压配电网如何进行改扩建规划成为一个问题。文中考虑配电变压器成本、配电线路成本、系统线损成本,建立了基于全寿命周期成本的配电网改扩建规划模型,采用遗传算法进行了模型求解。结合配电网规划模型求解特点,设计了基于实数编码的策略,显著提高了平行解生成效率,某农村实际配电网规划为算例进行了验证。结果表明,所提方法在满足煤改电负荷需求的前提下,实现了规划方案全寿命周期经济性最优。     

一种考虑分布式电源的配电自动化系统规划方法

在分布式电源大量接入的背景下,提出一种考虑分布式电源的配电网自动化系统规划方法。针对所提出的MINLP模型易陷入局部最优解的问题,将所提模型进行线性化处理转化为MILP模型来进行求解,并利用IEEE 69节点配电系统进行仿真分析。结果表明,基于分布式电源与配电自动化系统的协同规划结果,配电系统的运行成本、能量损耗成本以及可靠性成本均有了大幅降低,所提规划方法下的电压分布更为平坦,具有较好的经济性和运行可靠性。     

考虑分布式电源和电动汽车集群调度的配电网络重构

随着分布式电源和电动汽车等灵活性电力资源大量接入配电网,对系统安全可靠性提出了更高要求。提出一种考虑分布式电源和电动汽车集群调度的配电网络重构方法,以提高系统可靠性和经济性。在考虑电压偏差的基础上,以故障停电损失成本作为衡量电网可靠性的经济性指标,对网络拓扑结构进行重新构建。首先以线路的开关状态、电动汽车充、放电状态及功率为决策变量,建立以综合成本最小为目标的配电网络重构模型;然后针对配电网络重构模型,采用共生生物搜索算法进行模型求解;最后,通过仿真算例验证了所提方法的有效性。     

综合考虑可靠性成本与缺电成本的电网规划

在配电网规划中要提高配电网的供电可靠性,减少用户侧的缺电成本,必然要求供电部门增加可靠性投资成本,然而盲目地追求供电可靠性,必然导致供电部门可靠性投资成本急剧增加。为了寻求供电可靠性与可靠性成本的平衡点,综合考虑了可靠性成本和缺电成本,提出了可靠性成本效益回归模型,利用此模型在众多配电网规划方案中确定最佳可靠性方案。通过实例分析计算并讨论,建立的模型及方法能方便有效地确定配电网规划中最佳可靠性方案。     

基于主从博弈理论的含分布式发电的主动配电网故障恢复方法

基于主从博弈理论针对主动配电网故障重构问题,建立了主动配电网故障恢复模型。以开关状态集方案作为博弈策略,以故障恢复综合满意度作为博弈支付,考虑网络辐射状约束、节点电压约束等约束条件建立主体博弈模型;以优化运行方案调整作为博弈策略,以故障期间运行成本最小为博弈支付,计及功率平衡约束、可控微电源运行约束等必要约束条件建立从体博弈模型。仿真算例表明了所提方法的有效性。