配电网规划研究综述与展望

从规划模型、规划方法、求解算法3个方面对配电网规划研究进行综述。根据配电网规划的内容、是否采取主动管理措施和考虑的利益主体的不同将规划模型分为电源规划模型、网架规划模型、电源与网架的综合规划模型、实施主动管理的规划模型和考虑多利益主体的规划模型五大类,对规划模型的关键问题进行评述;根据规划模型的目标函数个数、层数、时间的动态性和是否考虑不确定性因素将规划方法分为多目标规划方法、双层规划方法、多阶段规划方法和不确定性规划方法四大类,对规划方法进行分析;对用于配电网规划目标函数求解的数学优化算法和人工智能优化算法的优缺点和适用性进行比较。最后展望配电网规划未来的研究方向。     

配电网优化规划研究综述

介绍了当前国内外配电网优化规划的研究现状,对配电网的规划模型、规划方法以及求解算法进行了分析总结。将配电网规划模型分为单阶段模型、多阶段模型和不确定规划模型。其优化方法包括经典数学优化方法、传统启发式方法以及现代启发式方法。最后介绍了配电网规划研究中已出现及可能会出现的新课题。     

基于改进灰狼算法的变电站多阶段升压规划优化方法

针对变电站多阶段规划问题,给出了3种不同升压模式下变电站全寿命周期成本计算方法,并建立了中间年变电站建设时机与建设模式联合优化模型,进一步提升了规划方案经济效益。同时,针对多阶段规划中问题传统智能算法求解收敛速度慢、运算时间长等问题,将灰狼算法引入规划领域,并通过增加交叉变异等环节对其进行了改进。最后,将改进后的灰狼算法应用于变电站多阶段规划模型的求解中,并将其与进行对比,得出改进灰狼算法在求解此类问题时具有一定优势的结论。     

计及分布式电源渗透率变化的变电站动态扩展规划

针对规划区域在不同发展阶段分布式电源(DG)渗透率由低到高变化场景下的源网荷协调匹配问题,提出了一种有源配电网变电站动态扩展规划方法。首先,考虑变电站滚动投入效应及规划期内剩余价值差异,建立了一种计及DG渗透率的变电站动态扩展规划模型。其次,考虑负载均衡度和DG置信容量对变电站供电范围划分的影响,提出了加权Voronoi图算法的罚函数、凹凸性和方向性改进方法。然后,提出了基于遗传算法和启发式算法的有源配电网变电站动态扩展规划求解方法,得到有源配电网变电站建设顺序。最后,通过实例说明了所述方法的科学性和实用性。     

配电网综合规划模型与算法的研究

该文建立了综合考虑变电站规划和配电网线路规划的数学模型，该模型以总体负荷矩最小为目标函数，以各种可能的电力约束为约束条件。针对模型，提出了两层改进的遗传算法与一层最短路算法相互嵌套的新算法。该算法可以灵活地用于配电网综合规划问题的求解，其子算法也可用于馈线路径规划问题及配电网网络重构问题的求解。经过实例应用，证明该算法能够有效地兼顾求解可接受的最优解与求解时间之间的要求。该文提出的规划模型及相应的求解方法，对实际的配电网规划项目以及配电网规划软件的编制都有一定的指导意义。     

考虑微电网接入下的配电网优化规划

在能源紧缺、污染严重的时代背景下,分布式电源迅速普及。含分布式电源的配电网规划研究日益增多,而将分布式电源以微电网的形式考虑到配电网规划之中还鲜有研究。将不同类型的分布式电源、储能装置以微电网的形式接入配电网,充分考虑微电网加入对变电站规划和网架规划产生的影响。基于微电网系统模型,分别建立配电网规划中变电站选址定容模型及网架规划模型,利用改进粒子群算法求解上述两个多目标非线性化模型,并计算由微电网带来的变电站容量削减量及配电网故障时的可避免停电损失费用。以IEEE50节点为算例验证此模型,算例验证了所提模型有利于提高系统的可靠性和经济性,优化了网架结构,具有实际工程参考意义。     

计及可再生能源与负荷高维时序相关性的主动配电网扩展规划

分布式可再生能源与负荷的相关性对配电网规划结果有着至关重要的影响。首先,以截断的R-Vine Copula模型为基础,建立多种负荷与分布式风、光发电的高维时序联合概率分布模型;然后,提出了一种两阶段随机配电网扩展规划模型和相对应的机会约束规划模型。在该两阶段模型中,第1阶段为配电网投资决策模型,以配电网总成本最低为目标确定合适的馈线、变电站和电容器的拓展和升级方案;第2阶段为多场景下的配电网运行模型,该阶段以网损和配电网维护成本最低为目标,以配电网安全运行为边界条件确定最优的运行方案。负荷和分布式电源的相关性和随机性由场景及其实现的概率引入模型中。考虑到基于场景的随机优化模型和机会约束模型的求解较为困难,提出了一种新的双线性Benders分解算法,能够有效地求解含有大量二阶锥潮流方程的随机优化模型。最后,以中国南通市某38节点配电网为例,验证了所提模型和算法。     

基于LCC和改进蚁群算法的配电网线路规划

线路规划是配电网规划的主要部分。分析配电线路项目各阶段成本,在考虑城市配电网变电站布点确定、线路走廊有限的情况下,建立以全寿命周期成本最小为目标的线路规划模型。通过对蚂蚁行进路径和信息素更新等方面的分析,形成改进的蚁群算法并应用于线路规划模型的求解。以某新建区域配电线路规划为例,验证了该模型和算法的有效性。     

基于混合聚类算法的高压配电网网架规划

以高压配电网为研究对象,建立了含建设运营、故障停电损失及资产回收等成本的全寿命周期成本规划模型,提出一种基于混合聚类算法的高压配电网规划方法.首先,根据规划区域的负荷分布情况,利用DBSCAN算法与K-means算法相结合的混合聚类算法对供电分区及变电站进行划分;然后,结合区域容载比的要求,确定各供电区待建变电站总容量;最后,利用Floyd-Warshall算法求解满足目标函数要求的变电站站址和接线形式,得到整个供电区域内的高压配电网规划方案.通过某实际规划区作为算例,验证了模型和方法的实用性和有效性.     

基于混合聚类算法的高压配电网网架规划

以高压配电网为研究对象,建立了含建设运营、故障停电损失及资产回收等成本的全寿命周期成本规划模型,提出一种基于混合聚类算法的高压配电网规划方法.首先,根据规划区域的负荷分布情况,利用DBSCAN算法与K-means算法相结合的混合聚类算法对供电分区及变电站进行划分;然后,结合区域容载比的要求,确定各供电区待建变电站总容量;最后,利用Floyd-Warshall算法求解满足目标函数要求的变电站站址和接线形式,得到整个供电区域内的高压配电网规划方案.通过某实际规划区作为算例,验证了模型和方法的实用性和有效性.     

配电网规划若干问题探讨

文章分析了城市和农村配电网普遍存在的问题,详细阐述了配电网规划的步骤及规划过程中应注意到的几个方面,并提出解决办法和措施;强调指出配电网规划应以解决电网目前存在的问题为首要任务;探讨在实际工作中如何进一步提高配电网规划方案的准确性、可行性及前瞻性。     

配电网规划若干问题探讨

文章分析了城市和农村配电网普遍存在的问题,详细阐述了配电网规划的步骤及规划过程中应注意到的几个方面,并提出解决办法和措施;强调指出配电网规划应以解决电网目前存在的问题为首要任务;探讨在实际工作中如何进一步提高配电网规划方案的准确性、可行性及前瞻性。     

中压目标网架规划中供电分区优化模型和方法

文中首先明确了供电分区划分的目的是实现配电网规划的由大到小和由繁到简,原则是各分区独自规划优化方案能够自动实现全局范围的“技术可行、经济最优”或“次优”。然后,基于候选主干通道布局,提出了用于中压目标网架规划的供电分区全局优化模型和相应的启发式方法,使得不同水平规划人员可以得到基本一致的分区优化划分方案。最后,通过算例表明,所提方法在明显节约线路投资的同时,还能够有效改善线损、电压合格率和可靠性指标。     

市场条件下输配电网规划新的思路与方法探讨

概括介绍了市场条件下输配电网规划思路的转变及其所面临的不确定性因素,然后具体探讨了市场条件下输配电网规划的新思路与新方法,介绍了不确定条件下输电网的投资决策和负荷不确定性条件下城市配电网的规划.     

基于交替方向乘子法及最优潮流的输配电网协调规划方法

输配电网间的交互愈加紧密,因此在规划中考虑两者间的协调关系是十分必要的。对此,提出了一种基于交替方向乘子法(Alternating Direction Method of Multipliers, ADMM)及最优潮流(OPF)的输配电网协调规划方法。该方法首先通过计及网络最优潮流,以输配电网连结处的传输功率作为耦合变量建立输配电网协调规划模型,并将耦合变量作为共享变量,利用ADMM算法求解模型得到电网规划初步方案。然后提出划分子算法对配电网侧规划初步方案中的各变电站所带供电网络进行独立划分得到配电网侧规划最终方案,据此优化输电网侧规划初步方案。最后将两侧电网规划最终方案加以整合。通过对IEEE-14节点输电网与54节点配电网的耦合系统进行仿真分析,并对比不考虑输配电网协调关系时的电网规划方案,验证了该方法的合理性和有效性。     

基于可靠性的配电网规划思路和方法 讲座一 基于可靠性的配电网规划的概况和基本理念

基于预想事故的传统配电网规划方法已极大地制约了我国供电可靠性水平的进一步提高。讨论基于可靠性配电网规划的必要性,分析了我国传统规划方法中存在的不足,给出基于可靠性的配电网规划的基本理念。     

上海城市配电网规划辅助决策系统

介绍了基于地理信息系统(geographic information system,GIS)的上海城市配电网规划计算机辅助决策系统的整体架构和功能设计,通过应用实例展示了系统各模块的功能和主要规划结果。该系统结合电力公司日常规划业务,充分利用现有资源,采用最新的计算机技术和配电网规划专业技术实现,优化了城市电网规划结果,同时可显著减轻规划人员的工作量。与传统规划软件相比,该系统具有较高的科学性和实用化水平,为最终实现配电网规划工作的信息化、日常化和精细化奠定了基础。     

电力系统规划建模问题探讨

电力系统规划的基础是建立模型 ,论述并探讨电力系统规划中的电源规划、维修规划、水火电运行规划及起停规划建模问题 ,其内容主要包括 :各类规划模型的目标函数建模、约束条件设定及其意义、模型求解方法等。     

基于伪动态的混沌人工鱼群算法在多阶段输电网络规划中的应用

与传统输电网络规划不同,多阶段输电网络规划需要考虑时段因素,在何阶段搭建何种路线使全局规划方案最优。多阶段规划的难点是阶段之间的过渡,后面阶段的决策要根据前面阶段的决策来定,对于大规模输电网规划经典的动态规划方法无法解决。利用伪动态规划的思想处理多阶段问题,这样减少了算法的迭代次数和运算时间。将混沌优化算法和人工鱼群算法相结合,摆脱了混沌搜索的盲目性和人工鱼搜索的局限性,使该混合算法效率高、收敛速度快。对巴西南部46节点系统的计算结果表明,该混合算法具有可行性和高效性。