基于供电环路非连通条件的配电网辐射状约束描述方法

配电网的辐射状拓扑结构是在对配电网问题的分析中需要考虑的重要约束条件,但是目前描述配电网拓扑的数学模型都较为复杂,影响了问题求解的效率。为了能够在对配电网辐射状约束进行等价描述的同时减小其模型的规模和复杂度,提出了一种基于供电环路非连通条件的配电网辐射状约束描述方法。首先利用配电网供电环路的概念,提出配电网满足辐射状拓扑的充分必要条件。同时,提出一种搜索配电网中所有供电环路的算法。然后给出一种路径状态与支路状态相互之间线性转换的方法。最后,将所提方法应用于配电网的故障恢复重构问题中,采用IEEE标准配电系统和某省会城市的实际配电网算例,对比不同辐射状约束描述方法的计算性能,验证所提方法的高效性和实用性。     

基于序分量的弱环配电网三相解耦潮流算法

为实现智能配电网对弱环三相潮流的高效计算要求,提出了一种基于序分量的弱环配电网三相解耦潮流算法,该算法采用序分量法进行配电网三相潮流建模,实现三序解耦;利用配电网三序解耦的特点,以及不对称线路的三序解耦–补偿模型,在序网络模型中基于道路的回路分析法提出一种改进的弱环配电网三序潮流计算方法。该算法充分结合了序分量计算的高效性和道路回路分析法处理弱环网的优势,提高了计算效率和计算速度,具有很好的收敛性和较强的环网处理能力,并且随着环路的闭合,该算法的迭代次数还会减少。通过测试算例验证了该算法的正确性和有效性,以及收敛性好、计算速度快和处理环网能力强的特点。     

配电网最大供电能力计算方法

利用改进的最大负荷倍数法提出一种求解配电网最大供电能力的计算模型,该模型根据负荷点各自的发展速度,以满足电网安全运行约束的负荷最大增长年限为优化目标,不仅改善了传统的最大负荷倍数法中将所有负荷按同一比例增长而造成较大误差的缺点,而且具有求解简单及计算速度快的优点.考虑到配电网的放射型结构以及可能存在弱环网的情况,在求解过程中采用改进的回路电流法计算配电网潮流,不仅考虑了线路对地支路的影响,提高了计算精度,而且解决了含有弱环网的配电网潮流计算问题.以IEEE-33节点配电网作为算例,验证所建立的模型及算法的有效性.     

基于叠加原理和前代后代法的环状配电网潮流计算

提出了一种基于叠加原理和前代后代法的用于计算环状配电网潮流的改进算法。运用叠加原理,将环状配电网的潮流计算转化为纯辐射状配电网的潮流计算。以支路功率为变量,通过两层迭代来求解:内层迭代计算纯辐射状网络潮流,而用外层迭代来不断修正解环点支路功率达到整体收敛。针对该文的算法提出了一种基于节点邻接表的搜索方法,用于搜索环网、形成环网阻抗矩阵而无需进行复杂的编码。利用IEEE标准节点系统进行了验算,结果表明,所提出的算法具有良好的收敛特性,特别适合大规模多环状的配电网络的潮流计算。     

基于叠加原理和前代后代法的环状配电网潮流计算

提出了一种基于叠加原理和前代后代法的用于计算环状配电网潮流的改进算法.运用叠加原理,将环状配电网的潮流计算转化为纯辐射状配电网的潮流计算.以支路功率为变量,通过两层迭代来求解:内层迭代计算纯辐射状网络潮流,而用外层迭代来不断修正解环点支路功率达到整体收敛.针对该文的算法提出了一种基于节点邻接表的搜索方法,用于搜索环网、形成环网阻抗矩阵而无需进行复杂的编码.利用IEEE标准节点系统进行了验算,结果表明,所提出的算法具有良好的收敛特性,特别适合大规模多环状的配电网络的潮流计算.     

人工鱼群算法在配电网网架规划中的应用

为解决配电网规划的多约束复杂优化组合问题,在中压配电网网架规划中以基本的人工鱼群寻优框架为基础,根据配电网的辐射性约束特点,设计和应用了一种适合配网规划的新现代启发式算法—人工鱼群算法。该法以年费用最小为目标函数建立配网规划的数学模型,以可能建设的所有线路为优化变量,采用二进制编码和"根节点融合法"对人工鱼种群初始化,给出以保证"基本辐射性"的觅食、聚群和追尾行为算子为基础的寻优策略,保证了寻优过程中多数的解方案可进行配网潮流计算。对一个10节点的中压配电网规划算例计算的结果表明:该算法能快速获得规划问题的最优解,且具有很强的全局搜索能力,用于配电网规划是可行的、有效的。     

基于改进回路电流法的配电网潮流通用算法

针对传统的回路电流潮流算法在进行节点编号时需要添加虚拟支路形成二叉树的缺点,提出一种新的节点编号方法,简化编号过程并提高算法效率;针对回路阻抗矩阵分解算法的优化问题,在原有的只对其中部分元素优化计算的基础上,提出了所有元素均参与优化的回路阻抗矩阵LU分解算法;基于该改进的回路电流法,提出可以计算含有PV节点和弱环网的配电网潮流通用算法,并用PG&E的69节点配电网对算法的有效性进行了验证.     

基于改进回路电流法的配电网潮流通用算法

针对传统的回路电流潮流算法在进行节点编号时需要添加虚拟支路形成二叉树的缺点,提出一种新的节点编号方法,简化编号过程并提高算法效率;针对回路阻抗矩阵分解算法的优化问题,在原有的只对其中部分元素优化计算的基础上,提出了所有元素均参与优化的回路阻抗矩阵LU分解算法;基于该改进的回路电流法,提出可以计算含有PV节点和弱环网的配电网潮流通用算法,并用PG&E的69节点配电网对算法的有效性进行了验证。     

配电网电磁环网关键技术研究

阐述了配电网闭环运行方式下电磁环网的不同构成方式,分析配电网与输电网电磁环网的不同特点,提出配电网电磁环网阻抗解析模型及计算方法,分析电磁环网对配电网正常运行和故障工况的影响,并提出控制故障影响的方案.方案有利于合理安排和利用配电网电磁环网运行方式.     

基于机会约束规划的含风机配电网重构

针对含风机配电网重构问题,提出基于单环网优化的高效的重构算法。在风机出力为随机变量条件下,建立了极小化网损悲观值为目标的随机机会约束模型,先利用启发式同步回代缩减方法缩减场景,再给出单环网搜索算法,最后采用基于单环网优化的重构算法高效求解,有效避免了可行解随机模拟计算量大的问题。算例比较结果表明,算法不但显著提高计算效率,而且保持了较高的计算精度。     

基于补偿算法改进的隐式Zbus高斯潮流计算方法

隐式Zbus高斯法由于其高效、可靠的特点广泛应用于放射状和弱环状的配电网潮流计算。该方法适合处理PQ节点和P-Q(V)节点,但是当系统中并入PV节点类型的分布式电源时,它存在潮流发散的问题。为了解决这类问题,提出一种基于补偿法改进的隐式Zbus高斯法。其核心思路是在每一次迭代后,通过节点阻抗矩阵和电压不匹配量对PV节点的无功功率进行修正,从而使PV节点的注入无功功率达到真实值,进而求得潮流收敛的解。该方法被应用到IEEE 33节点配电系统中,通过与基于同伦算法改进的隐式Zbus高斯潮流计算方法进行比较,表明提出的方法收敛性更好,收敛速度更快。此外,PV节点的数量对该方法的收敛性和收敛速度影响不大,表明该方法更适合于含PV节点类型配电网潮流计算。     

量子粒子群算法在配电网重构中的改进和应用

针对传统算法容易早熟收敛、计算效率低下等缺点,文章提出一种改进量子粒子群算法,并将其应用于含分布式电源的配电网重构问题.文章综合考虑配电网的经济性和可靠性,以有功网损和电压稳定性指标作为目标函数建立配电网重构模型,并对传统算法在全局收敛性、收敛速度和编码策略等方面进行了改进.引入遗传算法中的锦标赛选择策略,扩大种群多样...     

考虑环网检测的配电网拓扑重构遗传算法

提出了一种基于遗传算法的配电网自动优化重构方法。由于配电网拓扑约束的限制(连通辐射状网络),遗传算法在解决配电网重构问题过程中,可能产生大量不可行解。针对该问题,首先提出了一种快速"环网和孤立节点"检测算法,可检测进化过程中产生的解是否满足配电网拓扑约束的要求;其次,提出了一种基于拓扑搜索的初始种群自动形成算法,该算法除可用于初始种群的形成外,还可用于生成新的解以替代遗传进化过程中产生的不可行解。为了提高遗传算法的收敛性能,提出了一种定向变异的遗传算子,该算子不仅可保证经变异运算后产生的个体满足配电网拓扑约束的要求,而且可保证该个体为本次变异操作可产生的最优解。该算法的提出提高了遗传算法解决重构问题的自动化程度和收敛性能。以IEEE 33节点、PGE 69节点和119节点系统为例对方法进行了测试,验证了该方法的有效性。     

一种求解环状配电网潮流的有效算法一两阶段法

本文提出了一种求解环状配电网潮流问题的有效新算法－两阶段法,首先,介绍了辐射状配电网的前代／回代潮流算法。然后,基于辐射状配电网的前代／回代潮流算法和多端口补偿理论,详细阐述了本文所提出的求解环状配电网潮流的两阶段法。在第一阶段中,通过解环,将环状配电网转化为辐射状配电网,并应用前代／回代潮流算法求出该辐射状配电网的潮流,从而得到断点电流。在第二阶段,断点的注入电流被更新,并重新应用前供／回代潮流算法来求解当前辐射状配电网的潮流,所得潮流即为原环状配电网的潮流。为了证明本文提出的方法的有效性,本文采用了两个不同规模的算例系统进行了验证,给出了效果,并与另外一种方法进行比较。     

基于随机生成树策略的配网重构遗传算法

常规遗传算法求解配电网重构不能保证配电网的辐射状结构,会带来大量不可行解,而现有的改进编码方法和遗传策略操作复杂、计算量大、对复杂配电网并不十分有效。为了解决上述问题,引入了随机生成树策略,即根据支路序号的实数编码方式产生随机序列,再利用图论的"避圈法"产生对应的生成树,确保每个重构方案都是树状结构,使遗传进化在解空间内连续进行;同时为避免早熟,提高收敛速度,在变异操作中动态控制变异率。33节点和69节点典型算例验证了方法的有效性和良好的计算性能,表明方法求解迅速、简单有效。     

Mathematical representation of radiality constraint in distribution system reconfiguration problem

Distribution systems are most commonly operated in a radial configuration for a number of reasons. In order to impose radiality constraint in the optimal network reconfiguration problem, an efficient algorithm is introduced in this paper based on graph theory. The paper shows that the normally followed methods of imposing radiality constraint within a mixed-integer programming formulation of the reconfiguration problem may not be sufficient. The minimum-loss network reconfiguration problem is formulated using different ways to impose radiality constraint. It is shown, through simulations, that the formulated problem using the proposed method for representing radiality constraint can be solved more efficiently, as opposed to the previously proposed formulations. This results in up to 30% reduction in CPU time for the test systems used in this study.     

计及多约束的多分布式电源接入配电网最大承载力分段算法

分布式电源(DG)大量并网给电能质量带来风险,评估DG接入配电网的最大承载力对DG规划具有指导意义。建立了多DG接入配电网承载力评估的优化模型:目标为DG并网容量最大,约束涉及电压偏移、电压波动、短路电流和继电保护的相关技术标准。针对该模型,提出了基于约束指标相对于DG容量灵敏度的单约束和多约束协调分段计算方法。基于不同的DG初始值,分段计算可分别采用倒推和顺推2种计算流程进行。最后计算分析了辐射型配电网在多约束多个不同类型DG情况下的系统最大承载力,表明了所提方法在计算精度和效率方面的优越性。     

一种含分布式电源的配电网三相潮流混合计算方法

针对现有配电网三相潮流计算方法的不足,提出了一种新的含分布式电源的配电网三相潮流混合计算方法。分析了配电网中相关元件的特点,建立了配电线路、配电变压器和负荷的三相数学模型。对4种不同类型分布式电源节点的处理方式进行了分析,采用前推回代法和牛拉法的混合计算方法建立了三相潮流计算模型。采用回路阻抗矩阵法来计算三相电压差,解决了单相潮流计算方法的适用性问题,采用以节点电压的收敛性作为潮流计算程序迭代与否的控制目标,可直接求取电压值,迭代计算简洁高效。最后,以包含分布式电源的IEEE 33节点网络模型和山滩变某10 kV配电线路为例,验证了该混合计算方法的收敛性与高效性。