基于改进加权Voronoi图和遗传算法的变电站规划

针对城市电网规划中的变电站规划优化问题,提出一种基于改进加权Voronoi图和遗传算法的规划算法(improved weighted Voronoi diagram-genetic algorithm,IWVD-GA)。通过改进定权重和引入变权重对加权Voronoi图进行改进,并利用元胞自动机(cellular automata,CA)动态生成改进加权Voronoi图,在生成过程中,权重可根据变电站负载率和供电半径约束动态调整,使供电范围的划分过程可控且更为合理。通过交替定位算法(alternate location algorithm,ALA)对新建站的位置和供电范围进行局部深度寻优,通过遗传算法进行全局寻优,实现了变电站规划优化。为解决CA在元胞个数较多的情况下,在每个演化过程都需要对所有元胞进行判定而导致计算速度较慢的问题,根据元胞状态改变发生在扩张边界的特点,确定需要进行判定的元胞,有效减少了元胞判定次数。算例结果验证了所提算法用于变电站规划的有效性。     

农村配电网开关优化配置研究

介绍了一种考虑农村实际特征的开关优化配置新思路。利用分区加权Voronoi图划分变电站各自供电区域确定各变电站的相邻站,综合考虑线路转供能力、变电站间转供线路长度等实际工程约束条件,初选出变电站整体联络架构,提出了全寿命周期效能(LCE)指标,以配电网开关规划方案LCE指标最大为目标函数建立数学模型,并以规划区内LCE最大的方案作为最终开关配置方案。实际算例表明,该方法为农村电网的开关优化配置提供了一个合理的方法。     

基于最小覆盖圆的配电网变电站优化选址

为了更加科学、高效和直观地进行配电网变电站优化选址,提出基于最小覆盖圆的变电站优化选址方法.该方法在确定变电站经济容量和经济供电半径基础上,以全网网损费用函数值最小为目标,应用最小覆盖圆保证变电站到负荷点距离最短和运用Voronoi图解决变电站优化选址中负荷分区问题,反复计算、调整负荷分区和最小覆盖圆圆心,直至满足终止条件.该方法应用到确定负荷水平下多源连续型选址中,得到选址位置能满足既定要求.结果表明,该方法可使规划过程更具交互性、规划结果更直观、方案调整更灵活.     

基于改进加权Voronoi图算法的有源配电网变电站规划

针对未来规划区域面临大规模分布式电源(DG)接入及多样性负荷的场景,提出了一种基于改进加权Voronoi图算法的有源配电网变电站规划方法。首先,将负荷特性引入DG置信容量评估方法中,分析不同负荷特性与DG出力特性对DG置信容量的影响。其次,建立考虑DG置信容量的有源配电网变电站规划数学模型。继而,提出基于改进加权Voronoi图算法的变电站规划方法,具体改进包括:在Voronoi图一次迭代中,根据供电范围划分情况不断调整原定权值,实现加权Voronoi图算法的层次性改进;根据网供负荷在DG方向大量减少的情况调整Voronoi图在DG方向的权值,实现加权Voronoi图算法的方向性改进。最后,通过实例说明所提方法的科学性和实用性。     

基于Tabu搜索的中压配电网分区优化算法研究

合理划分变电站供电范围,对建立合理的10 kV配电网架及其长期经济运行至关重要,也是中压配电网规划的关键环节。针对变电站供电分区优化算法的研究现状和主要方法,提出了一种基于Tabu搜索的实用优化分区算法。通过该算例在东莞配电网规划的实际应用,证实了所提算法的有效性。     

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。     

城市配电网供电能力计算方法研究

配电网供电能力计算对电网精细化评估和优化规划具有重要价值。在考虑配电网络负荷转移通畅和设备容量约束等条件下,研究了变电站配置、配电网网架结构和运行状态等对供电能力大小的影响,采用联络关系矩阵提出了一种新的配电网供电能力计算方法,将配电网供电能力归结为变电站站内供电能力与网络负荷转移能力。算例分析表明,该方法计算结果更符合实际电网运行情况,抓住了供电能力产生的根源,能客观地反映配电网供电瓶颈和联络薄弱点,可为配电网络结构优化提供指导以便充分挖掘电网供电能力。     

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。     

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。     

基于粒子群优化的加权伏罗诺伊图变电站规划

针对变电站规划问题,提出一种基于粒子群优化的加权伏罗诺伊图(weighted Voronoi diagram,WVD)变电站规划方法,在变电站数量和容量组合确定的情况下,对变电站的位置和供电范围进行优化。根据变电站及负荷分布的特点,给出全新的权重计算方法,其权重可自适应调整,从而形成基于加权伏罗诺伊图的变电站规划方法。该方法在保证算法收敛的同时,使变电站的位置及供电范围更合理。利用粒子群优化算法的全局搜索特点,实现了基于粒子群优化的加权伏罗诺伊图(particle swarm optimization-weighted voronoi diagram,PSO-WVD)变电站选址及供电范围规划。算例结果表明所提方法无论在变电站站址的确定方面,还是在变电站供电范围的划分方面都比单一方法可靠、合理。     

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。     

基于差分粒子群算法的变电站选址定容规划

针对标准粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)易陷入局部最优,差分进化算法(differential evolution,DE)后期收敛速度慢的缺点,提出差分粒子群算法(differential particle swarm optimization,DEPSO)将二者进行混合优化,提高群体的收敛速度和全局寻优能力,并应用于配电网变电站规划。在变电站选址数学模型中结合Voronoi图来确定变电站供电范围和规划容量,继而校验变电站实际负载率,简化计算过程,提高搜索效率。通过某市城区远期规划实例验证得知该算法正确有效,可以满足城区配电网的规划要求。     

基于Voronoi图的多站融合变电站选址定容优化

多站融合变电站是支撑泛在电力物联网建设的基础保障,其发展也给传统变电站规划带来新的挑战。考虑多站融合变电站高效连接储能、数据中心负荷、电动汽车充电负荷、新能源微电网等多元主体的服务特性,提出一种多站融合变电站选址定容优化规划方法。考虑变电站服务主体的个性化需求,结合Voronoi图理论,以多维度负荷距成本最小为优化目标,建立优化模型及其求解方法流程。结合某地区电网规划实例,仿真分析多站融合变电站选址定容优化规划方案,并与传统规划方案进行成本比对,验证了模型的有效性。结果表明:所提的多站融合变电站选址定容优化模型有利于促进配网中站、源、荷、储、充多资源的紧密协同。     

基于Voronoi图的变电站优化规划方法

对大电网高压变电站的优化选址及其供电区域的自动划分进行了研究。基于V orono i分区的最小距离选址准则,确定了变电站站址及供电区域与V orono i图的对应关系,在满足相关技术约束的条件下,应用最大空心圆策略和V orono i图的局部动态特性,提出了新增变电站的自动定位、供电区域自动划分的优化规划方法,保证了大区域大电网中高压变电站的合理分布,具有宏观指导意义。通过某市220/110 kV网络中变电站优化规划的结果证实了该方法的有效性。     

基于供电能力的主变站间联络结构优化

针对城市经济高速发展过程中面临的变电站布点和通道走廊紧张等问题,提出了面向供电能力提高的主变站间联络结构优化方法.首先,根据各变电站空间位置及容量的不同,采用加权 Voronoi 图划分其各自供电区域,综合考虑各种负荷分布模型、网络布局模式等实际工程条件约束,确定变电站整体联络构架;其次,以基于主变互联和 N?1准则的配电系统供电能力计算方法为基础,采用后退寻优法找出既满足最大供电能力要求、且需建设的站间联络通道最少的主变联络关系矩阵,确定供电区域内主变站间合理的联络结构.实际算例验证了该方法的有效性.     

配电项目最大供电能力及增供电量效益的评估

提出一种配电网供电能力评估方法及配电网项目增供电量效益的预评估方法。基于主变负载率均衡的原则,以变电站负载率为自变量,以系统最大供电能力为目标函数,以主变N-1故障情况下负荷转移不超过变电站之间联络线传输容量以及变压器自身容量裕度为约束条件,构建配电系统最大供电能力评估模型,并提出基于线性规划的求解方法以简化运算。以项目投运前后系统最大供电能力与负荷预测值确定增供电量效益评估模型。既考虑了联络线及变压器容量的充分利用,同时兼顾了变电站负载均衡,保证了系统的安全供电和供电质量;既评估了配电系统最大供电能力,也实现了对配电系统项目增供电量效益的评估。通过实例分析,验证了该模型的有效性。     

配电网变电站经济供电半径研究

为减少规划投资并提高供电质量,针对变电站经济供电半径进行了研究。首先,构建了考虑变电站建设投资和运维费用并以单位供电面积年费用最小为目标函数的变电站供电半径优化模型,研究了变电站经济供电半径求解算法。其次,建立了不同负荷情形下的变电站供电半径和线路电压损失之间的定量关系,在此基础上根据配电网对电压损失的规定对优化计算得到的经济供电半径进行电压质量校验。通过对实际电网数据的测算,验证了算法的准确性和合理性。计算结果可为地区配电网规划提供有效的参考。