配电网重构的最小可行分析对象及其快速算法

提出一种配电网重构的快速算法。基于网络简化给出了"元环"的概念,并结合辐射型配电网节点阻抗矩阵元素的特点和负荷与支路有功损耗的定量关系,证明了元环为配电网重构的最小可行分析对象。在此基础上,构造了反映负荷在元环路径上引起有功损耗大小的负荷耗散分量和路径耗散因子,并通过分析路径耗散因子的性质给出一种新的支路交换启发式规则,进而提出一种改进的支路交换算法:先由开断开关两端节点的负荷耗散分量之差确定网络中元环的处理次序,再依据新的启发式规则确定各元环中应断开的支路,这样反复操作即得配电网重构的最优方案。IEEE69节点配电系统的仿真分析表明,所提方法得到最优重构方案的速度快且可靠,能够应用到复杂配电网络重构。     

配电网概率负荷分析及其应用

文章根据配电自动化系统中馈线终端单元(FTU)采集的历史数据,预测未来各个配电区域的负荷及其概率分布.基于各个区域的负荷相互独立、负荷预测结果呈正态分布的假设,得出流过各个开关的负荷及其概率分布的预测结果.在此基础上提出了体现负荷分布概率的新的配电网安全指标,并建立了能够考虑安全运行因素的网络重构方法.实例表明通过网络优化,可以均衡配电网负荷,并且确保配电网的安全运行.     

配电网故障判断与负荷均衡比

提出一种配电网简化模型：将馈线开关当做节点，将馈线当做弧，从负荷的角度描述配电网，并采用邻接表的数据结构加以描述，在此基础上发展了配电网故障区域判断方法，讨论了以最少的开关操作隔离故障区域的方法，提出一种以联络开关为核心的用于负荷均衡化的配电网络重构方法，将每个联络开关对应的两条馈线看做馈线偶，分别定义了馈线偶和配电网的负荷均衡率，并以此作为网络重构的评价函数，配电网络重构过程由若干馈线偶内负荷均衡化过程组成，这种方法具有迭代次数少和不需要量测馈线配电变压器参数等优点，文中给出了典型实例。     

配电网负荷均衡的网络分割算法

随着配电网规模的不断扩大 ,配电网网络重构算法的实时性越来越难以满足工程实用化的要求。而网络重构的结果其实是将一个配电网分割成几部分 ,各部分通过常开的联络开关相连。基于此 ,提出了配电网负荷均衡的新算法———网络分割算法。该算法将负荷均衡作为一个网络优化问题 ,利用配电网的一种新模型———分层拓扑模型 ,将全局最优问题转为多阶段分割问题 ;同时 ,充分利用配电网负荷均衡的特点 ,通过寻找源点分支负荷大于负荷平均值的下确界负荷和小于负荷平均值的上确界负荷的方法 ,实现了配电网的负荷全局最优均衡。算例的仿真结果说明了该算法的正确、有效和快速。     

配电网负荷均衡的网络分割算法

随着配电网规模的不断扩大,配电网网络重构算法的实时性越来越难以满足工程实用化的要求.而网络重构的结果其实是将一个配电网分割成几部分,各部分通过常开的联络开关相连.基于此,提出了配电网负荷均衡的新算法--网络分割算法.该算法将负荷均衡作为一个网络优化问题,利用配电网的一种新模型--分层拓扑模型,将全局最优问题转为多阶段分割问题;同时,充分利用配电网负荷均衡的特点,通过寻找源点分支负荷大于负荷平均值的下确界负荷和小于负荷平均值的上确界负荷的方法,实现了配电网的负荷全局最优均衡.算例的仿真结果说明了该算法的正确、有效和快速.     

辐射型配电网重构的功率矩法

研究了配电网的重构方法。根据配电网“闭环设计,开环运行”的特点,提出了阻抗距离、广义负荷、功率矩的概念,建立了配电网的功率矩模型。通过理论分析,得出了配电网功率矩均衡与优化的关系,即配电网运行的优化程度取决于功率矩的均衡程度,进而提出了基于功率矩均衡的配电网重构方法。该方法不需进行费时的潮流计算,不受网络初始结构的影响,充分利用了配电网的特点。只需根据网络和负荷参数经过少量简单计算即可得到重构结果,具有实用的潜力。典型配电系统算例的测试结果验证了该方法的正确性和有效性。     

辐射型配电网重构的功率矩法

研究了配电网的重构方法.根据配电网"闭环设计,开环运行"的特点,提出了阻抗距离、广义负荷、功率矩的概念,建立了配电网的功率矩模型.通过理论分析,得出了配电网功率矩均衡与优化的关系,即配电网运行的优化程度取决于功率矩的均衡程度,进而提出了基于功率矩均衡的配电网重构方法.该方法不需进行费时的潮流计算,不受网络初始结构的影响,充分利用了配电网的特点.只需根据网络和负荷参数经过少量简单计算即可得到重构结果,具有实用的潜力.典型配电系统算例的测试结果验证了该方法的正确性和有效性.     

配电网络重构的算法研究

配电网络重构是降低网损、提高电网运行经济性和供电可靠性的主要途径之一。在满足各种运行约束条件下,以网损最小或可靠性最高为目标的配电网重构问题是一个典型的非线性整数组合优化问题,配电网重构是配电系统优化运行的主要措施之一,也是配电管理系统(DMS)中的一项主要功能。针对不同配电网的实际水平,提出一种新的、实用的重构算法,该算法结合了改进支路交换算法和递归虚拟流理论的思想,同时还考虑了配电网重构的实际操作中各种约束因素,如配电网自动化水平、最大开关操作次数等。由此算法开发的配电网重构分析程序采用面向对象的编程技术编写,通过对典型的几个算例进行分析,验证了该算法的有效实用性,可以用于实际配电网重构。     

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.     

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。     

基于混合算法的油田配电网负荷均衡化

提出了基于遗传算法和网络分割算法以均衡负荷为目标的配电网优化方法。将配电网优化问题表示为以负荷均衡指标最小为目标函数的非线性优化问题,针对配电网运行的结构特点对配电网拓扑结构模型进行了简化,然后再通过遗传算法对已分割的网络开关进行优化。算例分析结果表明能够有效解决配电网负荷均衡化的问题,计算速度快,并且收敛性好。     

基于柔性多状态开关的主动配电网双层负荷均衡方法

分布式电源(DG)的大量接入使得配电网源荷不确定性与随机性增大,而柔性多状态开关(FMS)的应用使得供区间互联不再受制于电压等级和相位,主动配电网(ADN)多供区联合优化运行将成为新常态,也为改善负荷不均衡现象、提高供电水平提供了基础.利用FMS灵活互联的特点,以供区层和馈线层负荷均衡指数加权最小为目标函数,建立了ADN双层嵌套负荷均衡模型,并采用改进粒子群和二阶锥规划的混合优化算法求解网络重构拓扑方案与FMS出力.整体算法外部对合环配电网进行简化和等效,减小网络重构的粒子群算法的粒子规模,加快计算速度;内部采用最佳等距分段线性逼近法(OEPLAA)对目标函数进行线性化,将FMS出力优化问题进行二阶锥转化.最后,通过某实际配电网对所提出的负荷均衡方法进行了分析和验证.     

基于改进二进制粒子群优化算法的负荷均衡化配电网重构

提出了基于改进的二进制粒子群优化算法、以均衡负荷为目标的配电网重构方法。将配电网重构问题表示为以负荷均衡指标最小为目标函数的非线性优化问题,针对配电网开环运行的结构特点对配电网拓扑结构模型进行了简化,并对二进制粒子群优化算法加以改进,以保证配电网的辐射状结构,同时大大减少迭代次数。算例分析结果表明,该方法能够有效解决负荷均衡化的配电网重构问题,计算速度快,收敛性好。     

以提高供电电压质量为目标的配网重构

提出了一种利用节点电压进行配网重构的方法，该方法将电压均衡指数作为目标函数，通过连续的支路交换操作来寻求配网的最佳结构，该方法在配电自动化系统中量测不足时也可行，该方法与以负荷均衡为目标函数和以网损最小为目标函数的配电网重构算法进行了比较，得到了相同的结果，计算结果还表明，该方法不仅可以提高供电电压质量，还能够达到降低网损和负荷均衡的目的。文中举了2个应用算例，验证了该方法的可行性。     

基于最优流法与Mayeda生成树算法相结合的单阶段配网重构新方法

针对随机类优化算法用于配网重构计算时间长,而启发式算法用于配网重构存在的低精度解等的缺点,提出一种基于最优流法与Mayeda生成树算法相结合的单阶段配网重构新方法。该方法利用最优流法从支路交换的候选集中快速确定用于Mayeda生成树算法中用于支路交换的支路,从而既回避了随机进化选择方法进化慢的缺点,又回避了穷举法生成过多的劣树的缺点,等效于采用优化技术局部剔除了部分比当前树更劣的树,而明显加快其最优树的搜索过程。方法的优点是充分利用了最优流方法的快速性、Mayeda生成树算法的解空间的完备性,进行良好的结合实现了两者的优势互补,而提高其计算效率。算例验证了方法的有效性。方法因其快速性及至少得到次优解的特点而具有工程应用价值。     

基于模糊多目标协调优化的配电网络重构研究

配电网络重构通过改变开关的开合状态以提高供电的可靠性和经济性。建立以网损最小、馈线负载均衡指标最小、开关操作次数最少多个目标协调优化的配电网络重构的数学模型。引入模糊隶属度函数对各目标进行模糊化处理,根据模糊集理论的最大最小法则,将多目标优化问题转化为单目标非线性规划问题。应用禁忌算法对该配电网络重构模型进行优化求解。对某个69节点配电网络系统,比较分析了四种不同的优化方案,仿真结果验证了所提出模型和求解方法的正确有效。     

配电网故障判断与负荷均衡化

提出一种配电网简化模型 :将馈线开关当做节点 ,将馈线当做弧 ,从负荷的角度描述配电网 ,并采用邻接表的数据结构加以描述。在此基础上发展了配电网故障区域判断方法 ,讨论了以最少的开关操作隔离故障区域的方法。提出一种以联络开关为核心的用于负荷均衡化的配电网络重构方法 ,将每个联络开关对应的两条馈线看做馈线偶 ,分别定义了馈线偶和配电网的负荷均衡率 ,并以此作为网络重构的评价函数 ,配电网络重构过程由若干馈线偶内负荷均衡化过程组成 ,这种方法具有迭代次数少和不需要量测馈线配电变压器参数等优点。文中给出了典型实例     

Multi-Objective Approach for Reconfiguration of Distribution Systems with Distributed Generations

This paper presents a fuzzy multi-objective based heuristic algorithm for network reconfiguration of distribution systems considering distributed generations (DGs). The objectives of reduction of real power loss, branch current carrying capacity limit, maximum and minimum voltage constraints, and feeder load balancing are considered for performance enhancement of the distribution system. Since these objectives are non-commensurable and difficult to solve simultaneously using conventional approaches, they are converted into fuzzy domain and a fuzzy multi-objective function is formulated. A sensitivity analysis based on voltage profile improvement and real power loss reduction is used for obtaining optimal locations of DGs and genetic algorithm is used for optimal sizing of DGs. The proposed reconfiguration algorithm is implemented in two stages, initially in the first stage without incorporating DGs and in the second stage incorporating DGs for obtaining an optimal distribution system network reconfiguration. The advantage of the proposed method is demonstrated through a seventy node four feeders and a sixteen node three feeders distribution systems.     

基于负荷受电路径电气剖分信息的配电网重构算法

大规模配网重构问题的非线性组合优化特点对计算方法的效率造成了极大困难。该文应用交流支路电气剖分方法，由负荷受电剖分路径电气距离指标构造一种新的物理寻优方法。该方法在合环操作形成的闭环中根据电气距离为负荷分配供电路径，从而确定应断开的支路,使损耗降到最低。同时，根据定义的单位功耗以及物理规则确定需计算电气距离的负荷节点以减少运算量，并通过优化待处理分段开关的顺序以保证能寻找到更优良的解。由于算法属于物理寻优方式，避免了不收敛或者难收敛的情况。IEEE69系统分析表明，算法具有快速求得优良解的特性，能够应用到大型配电网络重构问题。     

一种新的大规模配电网络重构的图论算法——图的谱划分算法

建立了配电网网络重构的图的多划分模型，提出了基于图的谱划分的算法，用于求解大规模配电网络的馈线间重构问题，针对规模巨大的实际配电系统，应用图的多级划分思想，提出了图的压缩算法以提高计算效率。算法避免了目前各种配电网络重构算法迭代过程中大量的潮流计算负担，且不依赖于系统的初始拓扑。其寻优能力不逊于常见的重构算法，且能高效地求取全局或近全局最优解，具有实用前景。