变电站规划模型改进研究

在现有变电站规划模型的基础上,结合城市电网规划技术导则,将供电容量约束、容载比要求、最大供电线路距离等约束条件转化为罚函数,与变电站建设总投资费用组成规划模型目标函数。根据改进后的变电站规划模型特点,选择适于求解大型复杂优化问题的自适应粒子群优化算法对目标函数进行求解。通过实际算例验证改进模型的有效与实用性。     

考虑初始站址的多阶段变电站规划方法*

针对变电站规划结果对初始站址依赖度高的问题,提出了一种考虑初始站址的多阶段变电站规划方法。第一阶段,对传统渔夫捕鱼算法进行改进以提高搜索能力,并用于寻找优良初始站址集。然后提出一种基于变电站负荷总量的加权距离法,以选择出优良的初始站址方案。第二阶段,根据各负荷区域负荷密度对加权Voronoi图的权值进行动态改进,避免负荷分布不均对规划区域产生不良影响,并基于局部寻优结果对规划区域进行全局寻优求解。最后通过算例的计算结果,证明了算法的实用性。     

变电站站址两阶段优化规划的实用改进方法

针对变电站站址寻优这一专门问题，提出了变电站站址两阶段优化规划的改进方法，不仅实用而且求解算法简单。改进后的方法对新建变电站的上下级电网进行了整体优化，在发挥计算机功能的同时，还充分考虑了电力规划专家的经验和判断能力。实际应用表明，利用该改进方法求解出的变电站站址优化方案现实可行，可实现在现有电网基础上新建变电站后整体电网的经济属性和地理属性指标达到综合最优。     

基于Voronoi图和改进差分进化算法的变电站规划优化

针对电网中的变电站选址定容规划问题,提出了一种基于Voronoi图和改进差分进化算法的变电站规划优化方法。首先构建了变电站年费用最小的规划模型,然后针对模型求解,通过Voronoi图划分变电站的供电范围,并对差分进化算法中的变异算子和交叉算子的动态调整方式进行优化以提高其寻优性能,采用改进后的差分进化算法进行站址寻优。最后通过具体算例验证了所提规划方法的有效性和优越性。     

配电变电站多阶段优化规划模型

变电站选址定容优化规划为多变量、非线性的混合整数优化问题,为此,采用动态规划方法建立变电站的多阶段优化规划模型,决定各阶段所投建的变电站数目、容量类型和供电范围。结合专家意见,确定目标年的配电变电站站址、站容,将此规划结果作为之后各阶段变电站规划的候选站址、站容分类依据;运用启发式规则对模型进行降维处理,求解整个规划期间最优的变电站建设方案。算例结果验证了该方法的可行性。     

计及线路路径优化的空间电网规划

针对传统电网规划方法难于有效计及复杂路径及环境成本的问题,基于栅格化三维地图,以设备投资成本和运行费用综合最小为目标函数,考虑传统电网规划约束和线路路径优化约束,建立了考虑路径优化和变电站选址的空间电网规划模型。该模型是一个复杂的混合整数非线性规划模型,将其分解为考虑变电站选址的电网规划上层问题和线路路径优化下层问题,并提出适合求解该模型的遗传算法和动态规划法相结合的混合优化算法,该混合优化算法在采用遗传算法解决网架结构优化和变电站选址优化的同时,将动态规划法嵌入到遗传算法中,求解线路路径优化问题,为了提高计算效率,在遗传算法中引入了记忆体结构,IEEE Graver-6节点算例,IEEE 118节点算例和一个实际电网算例的结果验证了模型和算法的有效性。     

基于改进灰狼优化算法的移动机器人路径规划

针对移动机器人避障路径规划问题,在基本群智能算法灰狼优化算法的基础上,提出改进灰狼优化算法,测试函数证明了算法的稳定性和收敛性,进而将其首次应用于移动机器人避障路径规划问题,通过对改进灰狼优化算法的移动机器人避障路径进行研究,并与基本灰狼优化算法、粒子群算法、遗传算法比较,仿真结果证明了算法的稳定性和收敛性,对路径规划领域有十分重要的研究意义。     

配电网规划研究综述

对配电网规划模型、规划方法、求解算法进行了总结。将配电网规划模型分为早期模型和近期模型2部分:早期模型描述了配电网规划模型的一般特点,包括变电站规划、网架规划、变电站-网架联合规划、多阶段规划模型4种;近期模型是在早期模型的基础上,从不同方面研究规划模型的发展,包括模型的复杂化、地理信息系统、分布式供电理念和现代可靠性管理理念的影响。根据配电网规划模型的特点,分析了与之相对应的规划方法,包括多目标、多阶段、不确定性规划方法,并论述了各种求解算法的优缺点和适用性。最后指出了配电网规划今后的研究方向。     

考虑综合能源站用电需求不确定性的配电网变电站机会约束规划

在能源互联网的发展背景下，综合能源站成为了高效清洁的终端用能载体。针对综合能源站用电需求的不确定性，提出了一种基于机会约束规划的配电网变电站规划方法。首先，基于综合能源站的各组成部分，分析了综合能源站作为能源配置中心在配电网中的多能互补特性和用电需求的不确定性；其次，构建了考虑综合能源站用电需求概率分布的配电网变电站机会约束规划模型，并给出了变电站规划中机会约束的检验方法；然后，采用层次性改进的加权Voronoi图算法对变电站规划模型进行求解；最后，通过算例分析验证了所提方法的实用性。     

高压配电网优化规划的研究

高压配电网是连接输电网和中压配电网的重要环节,其规划结果将影响城市供配电系统整体的经济性和可靠性;然而目前高压配电网规划与输电网规划之间缺乏协调,其规划模型和方法不够精细。针对该问题提出了改进的输电网与高压配电网协调规划的流程,建立了高压配电网优化规划的2阶段模型,综合考虑了220 kV变电站容量规划、110 kV高压...     

基于杂交退火灰狼算法的移动机器人路径规划

针对灰狼优化算法在移动机器人路径规划时易陷入局部最优且效率低的问题，提出一种杂交退火灰狼算法。采用可调节的非线性收敛因子进行平衡算法的前期搜索和后期寻优；同时采用自适应遗传杂交策略，对灰狼群体以一定概率两两杂交以产生新个体，从而有效增强灰狼群体的多样性；在迭代的后期用模拟退火操作接受候选狼，避免算法陷入局部最优解。将路径长度和路径平滑度作为适应度评估指标并建立评估函数以评估路径规划效果。最后，路径规划实验结果表明，在3种不同尺寸的地图上，本文改进算法的适应度比灰狼优化算法分别优化了2.10、3.15、3.94,路径规划效果明显优于其他相关算法。     

基于Hopfield神经网络的多阶段配电变电站的规划优化

提出了一种城市电网规划中多阶段变电站规划优化的新算法.该算法先用贪心法快速求解目标年新建变电站的座数和各变电站(包括已有变电站)的目标年容量,再利用Hopfield神经网络算法计算新建变电站的位置和各变电站(包括已有变电站)在各规划阶段的供电范围,最后确定各变电站在各阶段的真实容量及投建计划.在求解过程中,该方法考虑了已有变电站的改造问题.从全局最优的原则出发,可求得具有实际价值的最优解或近似最优解.该方法在求解变电站供电范围时无需对数据进行归一化处理,且易于编程.该方法可为变电站规划提供一种新的思路.     

一种提升城网220 kV变电站10 kV侧直供能力的方案

在城市变电站建设中,提高变电站供电能力一直是研究的重点。结合当前城网变电站建设中遇到的问题,分析通过提升城网220 kV变电站10 kV侧直供能力以优化城市变电站布点,形成一种新型城区变电站建设方案。并与常规220 kV变电站方案、直降20 kV的220 kV变电站方案进行对比分析,认为该方案适用于高负荷密度城区220 kV变电站的规划建设。最后以广州某220 kV变电站为例进行了分析说明,为城区变电站建设提供参考。     

计及分布式电源的乡村地区变电站动态升压规划

针对当前低密度负荷地区分布式电源(DG)渗透率不断提高、规划期内变电站电压等级过渡缺乏技术支撑的问题,提出了一种乡村地区有源配电网变电站升压改造规划模型。首先,针对35 kV变电站提前退役升压等情况,提出了35 kV变电站在原有站址升压改造或者在新址新建等场景的全寿命周期成本折算等年值的度量方法。其次,以规划期整体全寿命周期成本最优为目标,建立了一种计及DG渗透率的乡村地区变电站升压改造规划模型。再次,为考虑变电站新建或升压后其供电范围变化,提出了基于加权Voronoi图算法和遗传算法相结合的有源配电网低密度地区变电站动态升压规划求解方法,得到中间年各变电站新建与升压时序。最后,通过算例验证了所提方法的有效性和实用性。     

贪心算法结合Hopfield神经网络优化配电变电站规划

提出了一种城市电网规划中变电站规划优化的新算法.该算法先用贪心算法(greedyalgorithm)快速求解新建变电站的座数及各变电站的容量,再利用Hopfield神经网络校核新建变电站的位置和各变电站的供电范围,最后确定各变电站的真实容量.在求解过程中,该方法考虑了已有变电站的改造问题.从全局最优的原则出发,可求得具有实际价值的最优或近似最优解.该方法在求解变电站供电范围时无需对数据进行归一化处理,且易于编程.该方法可为变电站规划提供一种新的思路.     

基于改进RBPF的变电站巡检机器人建图方法研究

为解决传统粒子滤波(Rao-Blackwellized Particle Filter, RBPF)巡检机器人建图方法在非结构化环境中计算精度低、计算量大等问题,文章提出一种基于点云匹配的改进RBPF变电站巡检机器人建图方法。基于RBPF方法设计子图构建策略,引入Adaboost学习算法识别相邻子图;针对传统点云匹配方法在拼接仅有部分重合的子图时,拼接精度低的现象,将NDT和ICP算法相结合,设计匹配算法,求解子图间相对位姿。然后,根据子图间相对位姿,通过图优化(General Graph Optimization, G2O)算法对子图全局位姿进行优化求解,得到完整的变电站地图;采用Gazebo软件进行仿真,对不同方法的建图效果进行对比。结果表明：改进RBPF方法在变电站的复杂环境下能够降低硬件成本、提高建图精度,可以为无人值守变电站的设计提供参考。     

基于初始站址冗余网格动态减少的变电站规划

针对变电站规划中初始站址对规划结果影响大的问题,提出了一种能自动寻找优良初始站址的简捷有效的新算法.首先,根据可能的变电站个数对规划区域进行冗余网格划分,并以各网格中心作为候选变电站初始站址;然后,基于变电站就近供电原则和舍弃小负载率变电站方法,动态减少变电站个数,找出对应不同变电站个数规划方案的初始站址;最后,引入距离权重因子以便考虑负荷分布不均对变电站负载率的影响,运用交替定位分配法求解各规划方案的站址和站容,并从中选择优化的变电站规划方案.算例表明所述方法可以稳定快速地得到合理的规划结果.     

基于加权Voronoi图的变电站优化规划

针对变电站优化规划这一城市电网规划工作中的重要环节，提出了一种基于加权Voronoi图的变电站规划方法，可以最终完成对变电站数量、容量、站址及供电范围的优化。该方法首先给出一种确定新建站容量组合的数学模型，并采用整数规划的优化技术同时得到其最优解和几组次优解。进而，根据是否含有已有站，分别给出利用常规Voronoi图法及综合考虑规划区域地形特点、区域面积和负荷分布情况的坐标几何方法产生初始站址。在此基础上，通过对Voronoi图进行加权来考虑负荷分布不均匀、各站额定容量和负载率不同对变电站供电范围的影响，进行变电站供电范围的整体优化，并确定新建站站址。实际算例表明，所提出的方法能够较好地满足变电站规划工作的要求。     

基于灰狼自适应阈值分割和改进模糊增强的红外图像NSCT增强算法

研究低成本和便携的红外成像技术是最近几年带电检测的发展趋势,为减少红外检测环境、红外传感器以及其他因素的影响,解决红外检测中红外图像含噪声干扰、模糊和对比度低的问题,文章设计了一种基于灰狼自适应阈值分割和改进模糊增强的红外图像NSCT增强算法。对原始红外图像进行NSCT域变换;变换后含有噪声的高频分量采用VT去噪后,接着采用改进模糊增强处理;对变换后含有电力设备主体的低频分量进行灰狼自适应阈值分割为背景和前景部分,随后分别进行增强处理;最后将处理后的各分量进行逆NSCT变换。经对比应用,验证了该算法应用在变电站电力设备红外检测上的优越性：文章算法与其他算法相比在边缘强度、信息熵、对比度、标准差、峰值信噪比五类评价指标上的涨幅至少为3.94%、 2.16%、 9.86%、 7.45%、 21.86%。文章算法处理后的红外图像符合人眼视觉效果,更易于人眼识别故障,有利于电力设备热故障的检测与故障定位。