基于蚁群算法的配电网重构

配电网络重构是一个非线性组合优化问题。本文提出了一种新颖的基于蚁群算法来求解正常运行条件下的配电网络重构问题,以达到线损最小。蚁群算法ACA（Ant colony Algorithm）是一种新型通用内启发式算法,研究表明该算法具有并行性、鲁棒性等优良性质。结合配电网的特点,本文应用蚁群系统算法来解决配电网重构问题,建立了相应的数学模型,并给出求解过程。最后通过一个IEEE33节点算例验证了本文所提出的算法的可行性和有效性。     

考虑供需互动的含分布式电源配电网网架规划

通过分析供应侧电源出力特性和需求侧负荷响应特性,搭建了考虑DG主动管理和需求侧管理的配电网网架双层规划模型。上层以年初始投资成本最小化为目标函数,考虑了网络辐射状连通性约束;下层以综合运行成本最小化为目标函数,考虑了网络潮流、安全运行等约束。上下层模型分别采用Prim最小生成树算法及二阶锥规划法进行求解。最后结合某地区29节点配电网进行仿真验证,结果表明,该模型能有效促进DG消纳,提升含DG配电网规划的经济性。     

考虑风电不确定性的主动配电网阻塞管理策略

随着需求侧灵活性资源和风电等分布式资源的快速发展,灵活性资源用电行为的随机性以及风电出力预测的误差,使配网系统潮流发生改变,增加配电网潮流阻塞风险。为了解决风电不确定性造成的配网阻塞问题,研究考虑风电不确定性的主动配电网阻塞管理策略。首先基于Copula函数抽样生成表征风电不确定性的典型出力场景,将不确定变量转化为确定性场景进行优化计算,进而考虑主动配电网元件的运行特性,建立主动配电网双层阻塞管理优化模型。上层模型中,负荷聚合商预测日前电价,基于收集的风电、微型燃气轮机出力信息以用户用电成本最低为目标制定用电需求计划,并上报至配电网系统运营商;下层模型中,配电网系统运营商以总社会利益最大为目标对日前电价进行迭代,以线路功率和节点电压安全为前提求解最优潮流,得到节点边际电价并发布至负荷聚合商,指导其调整日前用电计划;通过上下双层的迭代交互,实现阻塞管理和社会利益最优。最后,通过IEEE 33节点算例进行仿真验证。结果表明：所提阻塞管理策略能保证线路功率和节点电压满足安全约束,有效解决主动配电网的阻塞问题。     

一种基于二阶锥规划的配网无功优化算法

在深入分析分布式电源并入配电网对电压的影响基础上,考虑逆变器的快速控制和无功特性,建立了配电网电压无功优化模型,提出一种基于二阶锥规划的配电网无功优化算法,对原始非凸、非线性、NP-难的潮流优化模型进行松弛变换,得到易于求解计算、收敛效果好的二阶锥规划模型,通过IEEE 33节点配电系统算例的计算和分析,表明逆变器参与电压无功优化能够有效地进行电压调节和降低网络损耗,证明了所提优化方法的有效性。     

一种基于二阶锥规划的配电网无功优化算法

在深入分析分布式电源并入配电网对电压的影响基础上,考虑逆变器的快速控制和无功特性,建立了配电网电压无功优化模型,提出一种基于二阶锥规划的配电网无功优化算法,对原始非凸、非线性、NP-难的潮流优化模型进行松弛变换,得到易于求解计算、收敛效果好的二阶锥规划模型,通过IEEE 33节点配电系统算例的计算和分析,表明逆变器参与电压无功优化能够有效地进行电压调节和降低网络损耗,证明了所提优化方法的有效性。     

用模糊优化方法进行配电网重构

网络重构是配电系统运行和控制的重要手段,它通过改变线路开关的状态来变换网络结构.为实现配电网安全、稳定运行, 采用模糊优化的方法实现网络重构.在供需平衡的前提下,满足容量和电压等约束,实现了减少网络的运行损耗.且通过一个32节点网络系统算例验证了可行性.     

配电系统可靠性及静态安全性评估中的潮流计算

为了提高配电网可靠性评估结果的精确度 ,需要在网络连通性分析基础上进行潮流计算。论文阐述了一种应用于辐射状配电网可靠性评估的潮流计算方法 ,其雅可比矩阵具有 UDUT 的形式 ,其中 U是仅由系统拓扑结构确定的定上三角矩阵 ,D是一个块对角矩阵。针对配电网的特点 ,应用直流潮流模型 ,将配电网馈电线用等值电抗表示 ,用前代回代进行求解的方法 ,能够获得较快的计算速度。通过实际系统的算例 ,证明了这种算法的优点。     

改进负荷均衡法在配电网重构中的应用

本文从配电网重构的潮流算法、优化目标单调控制、降低搜索空间三方面对已有的配电网重构负荷均衡算法进行改进。改进算法能以更少的支路交换次数收敛于最优网络结构,网络整体电压质量更好。在IEEE33节点系统算例结果表明,本文的改进算法具有寻优快、寻优结果好、原理简单的优点,具有实用价值。     

浅谈分布式发电对配电网及重合闸的影响

传统配电网一般都是单一电源的辐射状网络,继电保护按照辐射型网络进行设计和整定。对于单侧电源辐射形电网的单回路,一般装设两段过电流保护。随着分布式发电的接入,配电网络发生较大变动,使得配电网中的潮流分布发生根本变化。本论述详细分析了分布式发电对配电网以及原有配电网中的重合闸所带来的影响。     

提高系统电能质量的配电网络重构

以提高电能质量为目标，在保证配电网各节点电压满足电压质量要求的前提下，以最高的供电可靠性来确定网络的连接状态，采用改进的自适应遗传算法进行配电网络重构。通过IEEE典型算例RBTS Bus2系统的验算，结果表明了该算法的有效性和可行性。     

基于改进粒子群算法的配电网多目标重构

配电网络重构是一个复杂的非线性组合优化问题。以降低配电网网损、提高系统供电可靠性为重构目标,采用基于环路的十进制编码粒子群算法进行配电网重构。选择配电网中开关全部闭合形成的网孔为环路,每个粒子由选为联络开关的开关在环路中的编号组成,粒子的长度为联络开关数,在有速度限定因子的粒子群算法中引入线性变化的惯性权重,并采用具有局部变异特性的粒子更新方式。算例结果表明改进后的粒子群算法求解配电网重构问题具有较高的效率和可行性,且综合考虑多目标的配电网重构能在不增加额外投资的情况下获得网损下降同时供电可靠性提高的综合效益。     

含电动汽车与分布式电源的配电网络最优潮流

文章基于电动汽车的时空特性模型,研究了电动汽车在无序充电和有序充放电策略下对配电网络有功损耗和电压偏移的影响。考虑分布式电源的运行特性,构建了分布式电源的潮流计算模型。在电动汽车有序充放电的基础上,以一天24h为基础,建立了包括网络损耗、发电成本、污染物处理费用3个目标函数,采用改进的粒子群算法(particle swarm optimization,PSO),求解含电动汽车与分布式电源的配电网络最优潮流。利用IEEE33算例系统,验证了模型和算法的正确性。研究表明,对电动汽车充放电进行有序的引导以及分布式电源的加入,可以达到降低网损、节约成本、减少环境污染和节点电压偏移的目的。     

含分布式电源的配电网网损组合优化

网络重构与无功补偿是配电网减小网络损耗、提高电压质量的主要手段,但二者皆受负荷时序性的影响,且随着波动性分布式电源的接入,其影响更大。针对含有出力波动分布式电源的配电网,考虑分布式电源出力以及用电负荷的随机性,基于分布式电源出力以及负荷的短期预测数据,以网络损耗最小为目标函数,给出未来24 h的最优网络重构与无功补偿方案,且以两日不同优化方案的目标函数差值作为方案是否执行的判定指标。提出了一种网络重构与无功补偿相统一的编码方法,利用和声算法进行求解。通过IEEE 33节点为算例的仿真,结果表明该优化方法能够明显降低网损并改善电压质量,证明了本模型和算法的有效性。     

一种新型配电网络负荷相平衡策略

为降低配网三相电流不平衡度,综合考虑配网系统中各节点的负荷曲线特征,以配电网主变的三相电流不平衡度和网络节点平均压降为优化目标函数,建立了配电变压器长效三相平衡优化换相模型,采用生物地理学优化算法对模型进行求解,并通过IEEE34节点配电系统对三相平衡优化换相模型进行测试.研究结果表明:该方法改善了配电网主变的三相电流不平衡问题,有效降低了配电网输电线路的压降.     

含过渡电阻的配电网短路电流计算程序开发

针对部分配电网短路电流计算算法只考虑金属性接地短路的问题,依据叠加原理将故障网络分解成正常网络和故障分量网络,利用牛顿拉夫逊法潮流计算及前推回代法进行短路电流计算,建立含过渡电阻的不同类型故障情况下的配电网分支电流和节点电压的计算模型,并利用C++开发了配电网络的短路电流计算程序.最后通过对IEEE12节点算例验证.结果表明,该模型可以准确地模拟经过渡电阻的短路故障,所开发的短路电流计算程序具有较高的计算精度,能够很好满足配电网多样化的短路电流计算需求.     

计及配电网络与交通网络双重特性的电动汽车充电站选址规划

电动汽车充电站既是交通服务设施也是公用电力设施,因此充电站的规模与选址是电动汽车大规模应用中一个重要的考虑因素.建立多目标模型,考虑普通充电和快速充电两种充电站,对电动汽车充电站和配电网规划进行了联合建模,使得在交通网络中最大化捕获交通流的同时最小化配电网络中的功率损耗.构建了模糊隶属函数处理所建立的多目标优化问题,采用遗传算法进行求解.最后,采用33节点的配电系统和25节点的交通网络验证了所提出模型的有效性.     

配电网重构方案Hopfield神经网络算法研究

针对配电网辐射状运行的特点,提出了以Hopfield神经网络为基础,以降低网损为目标函数的配电网重构方案算法:首先利用Hopfield神经网络来确定各个节点的入度,然后根据节点入度确定线路是否投入运行,并由此确定各联络开关的状态,最终确定配电网重构方案.给出了神经网络能量函数和求解方法,能量函数同时考虑到了辐射状运行、网损最低和某些线路可能无联络开关的问题.通过对IEEE一三电源电网进行计算,所得结果和遗传算法基本一致,而Hopfield神经网络通过解微分方程组确定最优解的计算时间相对较少.     

递归搜索与遗传算法融合的终端优化配置方法

提出了基于递归搜索与遗传算法融合的终端配置优化方法,该方法以各负荷点为起点在含有配电终端的配电网进行主回路搜索和子回路搜索,搜索同时依次判断当前故障对负荷节点的供电可靠性的影响并累加停电时间.通过构建选择算子的选择条件,将递归搜索可靠性计算方法与遗传算法深度结合,能够快速求解配电终端优化问题,易于在计算机上编程实现,且能够在只修改网络基本参数的前提下,得出不同配电网的终端配置的最优方案.算例以不同的平均供电可用率指标作为约束,分析不同约束下的终端配置方案和经济效益,验证了所提算法的有效性.     

中压配电网三相可信量测优化配置

针对当前中压配电网量测系统远不能满足网络状态实时准确感知要求的问题,提出一种中压配电网三相可信量测优化配置方法;以三相状态估计误差总方差作为状态估计精度指标,建立三相可信量测优化配置模型,通过Cholesky分解将目标函数采用决策变量显式进行表达,从而可调用成熟的优化软件实现快速求解;采用13节点和37节点配电系统标准算例进行改进和仿真测试。结果表明,本文中所提方法可兼顾求解质量和速度,能够快速求得高质量的可信量测配置方案。     

考虑重构和分布式电源无功特性的主动配电网多目标日前调度

主动配电网的优化调度方案是配电网经济运行的核心,本文提出一种考虑配电网拓扑重构和分布式电源无功特性的主动配电网日前调度方案,建立配电网经济运行成本最小和系统网络损耗最小的多目标优化模型.该方案在资源优化配置时,考虑拓扑结构的改变对资源调度结果的影响,并且充分利用分布式电源的无功特性,尤其是常被忽视的风机和光伏的无功支持能力.通过该优化调度方案可确定配电网一天内各时段分布式电源的最优有功和无功出力、可中断负荷的参与量以及对应的各时段最优拓扑结构.该优化模型为非线性优化问题,采用万有引力搜索算法进行求解,最后通过修改的PG&E－69节点系统进行仿真验证.