舰船电力系统网络重构研究综述

由于舰船电力系统使命的特殊性及系统的独特性,其网络重构不同于一般的电力系统.本文较为全面地分析了舰船电力系统的特点,综述了其网络重构的发展,对重构中涉及的网络计算、重构指标计算、网络的连通性检验及拓扑识别方法、重构数学模型及模型的求解方法等给出了详细的归纳与总结.最后指出了未来舰船电力系统网络重构的发展方向.     

基于启发式遗传算法的舰船电力系统网络重构研究

舰船电力系统(SPS)的网络重构是恢复系统故障、提高舰船生命力的重要途径之一。在满足各种运行约束条件下，快速地恢复因战斗受损的负荷供电是一典型的非线性整数规划问题。该文建立了重构数学模型，并提出了一种启发式遗传算法对其进行求解，以启发式算法结果为初始种群，有效地提高了收敛速度。根据SPS的特点，重要负载都需两路(正常和备用路径)供电，对遗传算法的编码方式采用了新的针对负荷的0，1，2编码。提出了以扩展矩阵法对重构时支路的连通性及容量约束进行检验，极大地减小了计算复杂度。算例结果表明上述方法是可行、有效的。     

基于贪婪度表的DPSO求解舰船电力系统网络重构

针对舰船电力系统网络重构问题,提出一种基于贪婪度表的离散微粒群算法.该方法采用概率贪婪法对种群离散化,在迭代之前先给出贪婪度表,迭代中计算概率时直接取贪婪度表中的贪婪度值,避免计算量过度增加.调整了贪婪度函数计算公式.限制了贪婪度及概率的大小,避免算法早熟收敛.对算法离散过程进行了分析.舰船电力系统网络重构算例显示,该...     

配电网网络重构

在电力系统的各个环节中,配电作为末端直接与用户相联系。配电网的可靠性、电能质量是电力系统的“窗口”;另一方面,配电网的网损常常要占到整个传输网网损的50％～70％,又是电力系统降低损耗经济运行的“挖潜大户”。于是,对于配电网,快速反应切除故障,通过网络变化尽可能地恢复用户的电力供给;实时规划、调整系统结构,使其更经济,具有更优的电能品质,两者都具有极其重要的意义。 这种基于配电网的网络结构的调整称为配电网网     

改进粒子群算法在船舶电力系统网络重构中的应用

船舶电力系统网络重构本质上是带约束的多目标组合优化问题.针对船舶电网重构问题的特点,建立了船舶电力网络的无向图模型;在此基础上,进一步建立了以负荷恢复量、开关操作次数和发电机效率均衡性为优化目标的船舶电力系统多目标重构模型:提出了一种结合"背包策略"和模拟退火算子的改进粒子群算法进行求解.其中"背包策略"可以明显提高粒...     

电力系统的安全分析

电力系统的安全稳定分析是电力系统规划和运行的主要任务之一.在原有的基础上新颁布的<电力系统安全稳定控制技术导则>规定了电力系统安全稳定控制的功能、应用条件、基本性能要求及主要技术指标.随着电网的发展,运行控制的复杂程度不断增加,依赖研究人员的运行经验有选择的进行分析的方法,已不能满足新导则的要求.     

基于梯度DPSO算法在舰船电力系统网络重构

综合考虑各级负载的供电恢复与最少开关操作数,建立了舰船电力系统故障恢复模型.针对微粒群优化算法,通过增加离散化过程,提出了一种具有普适性的离散化方法.结合微粒群寻优过程中的梯度信息,对算法迭代过程进行了分析,构造出一种基于梯度法的离散化微粒群优化算法,提高了收敛速度.舰船电力系统网络故障恢复算例表明,该方法能获得更好的故障恢复方案,并具有优良的收敛性能.     

电力系统网络重构的多目标双层优化策略

提出一种节点重要度综合评价新方法,并在此基础上发展了网络重构多目标双层优化模型。在上层优化模型中,以最大化系统可用发电容量确定发电节点恢复顺序;在下层确定恢复路径的多目标优化模型中,以最大化恢复路径的平均重要度和最小化路径的充电电容为目标,并考虑了线路恢复时间对机组恢复的影响。提出一种基于细胞生理特性的连续动态Pareto多步凋亡优化策略(MSAOS),其将整个电力系统网络重构划分为多步,每步的优化问题规模和难度都较小,且可在一定程度上避免维数灾问题;利用该策略进行多目标网络重构优化,可以在兼顾全局最优的基础上实现发电节点恢复路径优化的分段最优,并能以分支图的形式展示恢复优化过程中的网络重构策略集。利用模糊决策(FDM)方法优化出最终网络重构策略。以新英格兰10机39节点系统和广州电力系统为例,说明了所发展的模型和方法的基本特征。     

电力系统概率分析中的K均值聚类负荷模型

针对概率分析中目前普遍采用的两种负荷模型的不足之处,提出了基于Ｋ均值聚类分析的负荷模型。该模型采用负荷比重加权和显著性水平检验,提高了分类的精度和效率;结合 正态相关抽样技术,统一解决了负荷建模的两大难题－－相关性和预测不确定性问题。算例分析验证了该模型的合理性和适用性,阐明了其应用价值。     

电力系统恢复控制的网络重构智能优化策略

作为现代电力系统恢复控制的核心研究内容之一,该文对恢复控制中的网络重构问题进行探讨,提出最优送电路径的通用模型和相应的智能优化算法解算模式。以寻找最短的加权送电路径为优化目标,将网络重构建模为一个寻找图的局部最小树问题,并计及各种约束。利用遗传算法易于处理离散变量且具有全局收敛性的特点,对该优化问题进行求解。求解过程中,对算法寻优性能进行研究以提高求解速度、算法稳定性和寻优效率。所提方法能较好地解决解算精度与速度的矛盾。最后以IEEE 30节点系统作为算例,验证所提模型和算法的有效性。     

基于负荷平衡的配电网重构遗传算法研究

以负荷平衡为目的建立了一种新的配电网重构方案的数学模型,即负荷的不平衡度以负荷平衡指数来衡量。采用遗传算法,染色体以开关的状态为基因进行编码,通过杂交、变异等操作综合分析计算出基于适应度函数的最优方案,也就是具有最小的负荷平衡指数的重构方案为最优。作为对比,计算出了负荷平衡指数较小时的网损,发现优化重构后配电网的网损也相应降低了。以三馈线IEEE16节点系统对该方法的有效性进行了验证,结果表明该方案用于配电网重构能显著改善负荷,降低网损。     

兼顾均匀性的多目标配电网重构方法

提出了一种兼顾均匀性的配电网多目标重构方法。分析了不同均匀性网架结构下可靠性与网损的关系,给出了网架结构均匀性的评价指标。建立了兼顾均匀性的多目标配电网重构模型(distribution network reconfiguration based on system homogeneity,DSH),并采用改进多目标和声搜索算法来求解DSH模型。通过对IEEE 33节点测试系统的仿真分析,验证了DSH模型求解算法的有效性与合理性,给出了考虑可靠性和均匀性的配网重构问题的最优解集,供决策者根据实际情况选择。     

考虑电能替代负荷接入的配电网鲁棒重构优化

为治理大气污染、保护环境,涵盖电采暖和电动汽车的电能替代负荷将越来越多地接入配电网中,配电网的供电能力受到显著影响,传统配电网运行优化方法须要改进。基于电采暖、电动汽车负荷的出力模型,采用拉丁超立方抽样、Cholesky分解和同步回代削减相结合的方法实现概率多场景的快速生成。基于生成的概率多场景,将鲁棒优化和随机规划方法相结合,采用场景分析方法,在满足鲁棒约束条件下,以网络损耗和负载均衡度为优化目标,建立考虑电能替代接入的配电网鲁棒重构优化模型,采用蚁群算法对模型进行求解。最后通过算例验证了文中重构方法能够有效提升含大规模电能替代负荷配电网的供电能力。     

基于模糊聚类分析的多机系统特征值计算

QR法是计算系统特征值的传统算法，但在系统阶数甚高的情况下，会发生“维数灾”问题，针对此提出一种基于模糊聚类分析的多机电力系统特征值的计算方法，这一方法根据多机系统K1－K6模型的K1矩阵建立机组之间的相似模糊关系，进行模糊聚类分析，将多机系统划分为若干个近似解耦的解耦子系统。对各个解耦子系统分别进行特征值计算，各解耦子系统特征值的集合即为原系统的近似特征值，算例表明，对于包括机电模式在内的系统全部特征值，都可取得满意的计算结果。     

基于改进和声搜索算法的多目标配电网重构优化

为了减少有源配电网的网络损耗、提高系统运行的稳定性,建立了以网络损耗、开关动作数、负荷和电压平衡度为目标的数学模型。针对传统和声搜索算法全局数据依赖性较差、寻优的后半段速率变慢和易陷于早熟困境等问题,将其自适应参数、取值机制和越界逸出进行了改进。对无功进行随机优化补偿,利用场景分析法确定风机的出力值,采用定时模式的电动汽车模型对日负荷进行削峰填谷。基于欧式距离的K-Means方法对一天内含分布式电源的配电网络进行分段,在IEEE33电力结构中进行了动静态两重测试。在算法收敛上与传统和声、自适应和声搜索算法对比,减少了算法的无效运行次数,提高了算法的运行速度和全局寻优能力。在重构优化结果上与改进蚁群算法对比,减少了网络损耗和开关动作数,提高了系统运行的经济性与可靠性。     

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。     

基于检修灵敏度和网络重构的电网安全稳定系统的设计与研究

针对电网规模逐年扩大使得主网设备停电需求增多,现有的检修停电分析对故障区域外系统影响分析不全面,分析风险时计算量大,对相关人员技术水平要求高等问题,文中设计了基于检修灵敏度和网络重构的电网安全稳定系统。首先,介绍了系统获取电网数据模型的方法及模型数据包含的意义;分析了多设备同时检修方式的电网运行风险分析方法,并将设备检修灵敏度排序,找出同时检修风险最大的设备;对检修时可能引起的潮流越限和损耗增加的问题,采用网络重构的方法消除越限并降低损耗。最后,通过在某地市公司的实际应用并利用某省级电网部分区域在某时刻的模型验证了设计系统的可行性,对电网检修有一定的指导作用。     

基于Petri网的配电网重构

提出一种基于Petri网的配电网重构算法。并引入了最佳优先搜索的思想方法。以电气和电子工程师协会（IEEE）的3馈线16节点系统为算例，应用所提出的算法进行了网络重构，比较了重构前后配电网系统的网损。结果表明该算法准确、可行、实用。     

基于线路最大传输功率的配电网网络重构

单端供电的配电网,电源端对节点的电压调节与控制是有限的,随着节点负荷功率的不断增加,导致了节点电压的下降。根据配电网负荷分布和节点电压潮流可行解的分析,提出了一种基于线路最大功率传输的配电网重构方法。此方法在送端电压一定的情况下,在保证节点电压可行解存在的前提下,以负荷因子（LSF）决定线路的最大传输功率,以线路最大传输功率的大小来决策输电线路的薄弱路径;以节点电压偏差和网损最小为重构目标,获得了对辐射型配电网重构的优化算法。同时利用快速支路交换法实现网络重构,以IEEE33为例对算法进行了验证,结果表明了该算法的有效性与正确性。