基于支路有功功率的配电网拓扑辨识方法

针对配电网量测冗余度低且开关变化频繁、识别出正确的拓扑结构存在困难的现状,文中提出一种基于支路有功功率的配电网拓扑结构识别方法。该方法基于支路有功功率残值的大小选择可能断开的支路,得到若干种可能拓扑结构;采用相同量测值,在每个可能拓扑结构下分别进行状态估计并计算匹配目标函数值,从可能拓扑结构集中找到可能性最高的拓扑结构作为可信拓扑结构,降低配电网拓扑结构分析的解空间;并引入快速潮流直流法进行状态估计,提高了算法的计算效率,从而把此类配电网拓扑检错问题转换为以量测值匹配度高为目的的配电网重构问题。算例表明,该方法合理有效,快速简便,且在带有较大量测误差的情况下也有很好的适应性。     

配电网故障区域判断的支路矩阵算法

分析了目前配电网故障定位算法中存在的问题,针对辐射状馈线或树状馈线的单电源单一故障和多电源并列运行的多重故障问题,提出了支路矩阵算法,根据从故障区域到电源所经历的过流节点数最多来确定故障区域.不仅能对配电网单一故障进行定位,而且能对配电网末端故障、分支节点故障以及多电源复故障做出快速、准确的诊断.如果配电网扩建新增馈线,只需增加支路数.该算法原理简单,运算量小,计算速度快,能够满足在线应用的要求.     

基于支路交换和模拟退火的配电网重构算法

支路交换算法可以快速实现配电网重构,但不能保证得到全局最优解,而模拟退火算法可以以较大概率搜索到全局最优或近全局最优解,但计算速度慢。介绍了结合两者优点提出的以模拟退火算法帮助支路交换算法避开局部最优、同时减少模拟退火算法的降温次数和每个控制温度下开关变换次数的算法,从而从根本上提高计算速度,算例结果证明了该算法的可行性。     

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.     

基于面向对象技术的配电网拓扑算法

讨论了采用面向对象的方法来表示配电网的拓扑结构。针对配电网结合的特点 ,提出了在配电馈线段表示中引入馈线段主干线的概念 ,简化了馈线段的分裂和合并操作 ,在故障区段的搜索中采用带启发信息的宽度优先和深度优先搜索相结合的方法来提高搜索效率     

改进的支路交换算法在配电网重构中的应用

提出了一种改进的配电网重构支路交换算法.该方法中用近似网损代替精确网损,对每个联络开关依次进行环网的重构优化;并通过最佳转移负荷与各支路负荷之间的距离确定打开的分段开关,且在重构过程中无需进行潮流计算,进一步提高了处理效率.算例结果验证了该方法是有效的     

计及拓扑结构和运行状态的支路重要度评估方法

准确快速地识别出关键支路,对于提高电网运行的稳定性及防止大停电事故的发生具有重要意义。文中将复杂网络理论和熵理论有机结合,从结构和状态两个角度对支路重要性进行综合评估。首先,提出计及传输裕度率的有功输电介数指标,以衡量支路的传输能力及其在电网拓扑结构中的重要度;然后,提出基于改进潮流转移熵的冲击性指标,以量化支路开断对系统造成的潮流冲击;最后,建立了包括有功输电介数和冲击性指标的支路综合重要度评估指标,以充分衡量支路在电网中的重要性。利用IEEE 39节点系统进行仿真,其仿真结果证明了该方法有效且合理。     

基于设备健康与网架拓扑的配电网运行可靠性分析

为了应对当前配电网设备复杂多样化、可靠性分析困难的问题,提出了一种考虑实时停电率与网架拓扑的配电网运行可靠性分析方法.通过对配电网CIM网架拓扑信息进行解析,结合配电网设备实时故障率信息,进而计算负荷点乃至系统级的实时停电率与停电时间指标,并得到配电网系统的实时等值年停电时户数与平均停电持续时间等指标.该方法能从实时指标中反映系统当前设备健康、网架拓扑与运行状态等因素下对系统可靠运行造成的影响,对配电网运行管理与决策具有积极参考意义.基于广州某区配电网实际数据进行测试与分析,结果表明该方法能反映多源因素影响下配电网的运行可靠性水平与用户停电风险.     

中压配电网近邻交互式分布式拓扑辨识算法

分布式决策的智能保护控制是应对分布式电源广泛接入后中压配电网灵活性和安全性挑战的前瞻性技术。实现智能分布式决策的前提是每个智能终端(smart terminal unit, STU)均能快速辨识和跟踪所在线路的拓扑连接关系及其变化。对此,文中提出一种基于对等通信且具有高容错性的分布式拓扑辨识算法。配置在环网节点的STU无须预存馈线组静态拓扑,仅依靠本地量测以及与近邻终端的信息交换,通过规则判断的方式,就能实现对馈线组完整拓扑和开环方式的动态跟踪与辨识,减少算法对终端的配置要求。同时,算法仅须各STU交互基本的量测信息与判断信息,降低对通信条件的要求。算例表明该方法合理有效,且通过结合本地量测互校核和对侧连通性预判修正,可显著提高拓扑辨识对量测数据的容错能力。     

基于CatBoost算法的配电网分区拓扑辨识

含多分布式电源配电网的拓扑结构具有多样性与多变性,影响拓扑辨识的实时性和准确性。提出一种基于CatBoost算法的配电网分区拓扑辨识方法。构建结合拓扑分区的配电网拓扑辨识框架,采用区域开关状态矩阵描述拓扑结构,以进行物理上的辨识降维;提出基于CatBoost算法的特征选择与拓扑辨识方法,通过分区并行离线训练得到历史拓扑和未知拓扑的区域拓扑辨识CatBoost模型,通过在线应用得到实时的区域开关状态矩阵标签,形成配电网开关状态矩阵,实现系统拓扑辨识。配电网算例系统测试结果验证了所提方法的有效性。     

基于配电网拓扑分析的重构潮流算法

针对配电网重构时网络潮流方向发生变化,提出了一种基于“短接”操作的配电网拓扑分析算法。该方法可对节点和支路进行任意编号,不需要对网络进行广度优先搜索或深度优先搜索,对末稍节点进行简单的“短接”操作便可得到网络拓扑矩阵。在潮流计算时利用网络拓扑矩阵构造运算矩阵,简单的处理代数方程就可以计算支路电流、节点电压和功率分布,使得程序实现起来更加高效、准确。根据提出的算法,编制了应用于配电网络重构的潮流算法程序,用IEEE33节点算例验证了该算法的可行性。     

基于支路-节点的配电网馈线故障定位矩阵算法

提出一种基于支路-节点的配电网故障定位的矩阵新算法,将配电网中的馈线断路器,重合器作为图的节点,馈电线路作为图中的边,定义了网络描述矩阵.通过算例证明该算法是正确的。该算法无需进行繁琐的矩阵计算及判据矩阵的规格化处理,大大缩短了对故障的定位和隔离时间,又保证了规则的客观性。     

基于节点注入功率的配电网运行拓扑辨识

配电网安全监控和数据采集系统(DSCADA)采集的遥信数据存在抖动和误动情况,导致基于遥信数据的配电网拓扑信息可靠性不高。通过微型同步相量量测单元(μPMU)多次采样的节点注入功率,构建基于节点注入功率量测的支路电压偏差的方差模型。采用Kruskal算法得到以支路电压偏差的方差为线路权重的最小生成树,实现对配电网拓扑运行结构的辨识。在此基础上,对比分析节点注入功率量测的采样次数以及网络复杂程度对拓扑辨识误差的影响。IEEE 33和IEEE 123节点系统仿真结果表明,该配电网运行拓扑辨识算法具有较好的可靠性和实用性。     

基于支路交换—粒子群算法的配电网故障恢复

针对基本粒子群算法容易"早熟"的问题,将模拟退火的思想融入惯性权重的动态调整中,使得惯性权重随着迭代次数的增加逐渐减小,防止算法陷入局部最优。同时,采用种群适应度方差判断粒子的相似性,判断出算法"早熟",则对粒子进行自适应变异,即控制变异数目先大后小,并随机选取粒子重新生成位移。为了提高粒子群算法的搜索速度,将粒子群算法与支路交换法相结合,粒子的位移仅为连接非故障失电区和正常区域的联络开关,对于形成环网的方案,采用支路交换法确定要打开的分段开关。既保证了配电网辐射状运行的要求,又可以使形成的网络网损较低,大大提高了算法的效率。算例表明,基于支路交换—粒子群算法的配电网故障恢复可以实现非故障失电区的快速恢复供电。     

基于支路交换的模拟退火算法在配电网规划中的应用

本文提出的配电网优化规则方法是以配电网的年综合费用为目标函数，以模拟退火法为寻优策略，其中新解产生器则以支路交换为基本思想。这样既可以利用模拟退火法能较大可能地找到全局最优解、最终解不依赖于初始解的特点，又可以利用支路交换法减小模拟退火过程的计算量，提高算法的效率。     

基于节点-支路关联矩阵的配电网馈线故障区域定位算法

提出了一种以开关作为支路,以开关两端的馈线作为节点的节点-支路关联矩阵描述配电网馈线拓扑结构,并给出了基于这种关联矩阵的故障区域定位新算法。通过算例证明该算法是正确的。计算中无须进行矩阵计算和判据矩阵的规格化处理,大大减少了故障区域判据矩阵的维数。提高了计算速度,同时对于支路末梢的故障区域也能正确判断。     

基于公共信息模型的配电网拓扑分析算法研究

根据公共信息模型(common information model,CIM)的特点,提出基于CIM的配电网数据映射到关系数据库的一些规则,并基于建立的数据库提出一种改进的深度优先搜索算法以完成对配电网最短路径的搜索,最后以IEEE69节点系统为算例进行验证,结果表明该算法不仅搜索速度快、节省内存,而且能够满足配电网重构...     

基于拓扑划分的配电网故障定位新算法

提出一种配电网故障定位的新算法,将配电网根据电源的个数进行分区,基于图论快速识别电网拓扑,将同一电源供电区域内的节点以树的形式进行链接。通过一次粗略定位找到存在故障的树,根据树中节点之间的链接关系,仅选择包含故障信息的支路,利用支路中父子节点故障信息的不一致性完成二次定位,准确找到故障的发生区段。用算例验证了所提算法的正确性和高效性。