配電網(wǎng)快速可靠性評估及重構(gòu)方法內(nèi)容簡介

配電網(wǎng)的可靠性評估是電網(wǎng)可靠運行的重要保障，配電網(wǎng)的最優(yōu)重構(gòu)是確保電網(wǎng)安全經(jīng)濟運行的基礎。本書總結(jié)研究團隊多年來在配電網(wǎng)可靠性評估和重構(gòu)方法的思路與經(jīng)驗，系統(tǒng)介紹配電網(wǎng)的快速可靠性評估和重構(gòu)的新問題和新方法。全書共7章，涵蓋常規(guī)配電網(wǎng)和含分布式電源配電網(wǎng)的可靠性評估和重構(gòu)，以及涵蓋上述方法的相關軟件平臺開發(fā)等內(nèi)容。

前言

第1章緒論

第2章基于故障傳遞特性的配電網(wǎng)可靠性快速評估

第3章考慮風電隨機性的配電網(wǎng)可靠性快速評估

第4章基于最小可行分析對象的配電網(wǎng)快速重構(gòu)

第5章考慮風電隨機性的配電網(wǎng)重構(gòu)場景模型和算法

第6章考慮可靠性的配電網(wǎng)重構(gòu)

第7章配電網(wǎng)快速可靠性評估及重構(gòu)優(yōu)化系統(tǒng)

參考文獻

附錄ARBTS－BUS6測試系統(tǒng)數(shù)據(jù)

附錄BIEEE33節(jié)點配電系統(tǒng)數(shù)據(jù)

附錄CIEEE69節(jié)點配電系統(tǒng)數(shù)據(jù) 2100433B

由于大量的常閉分段開關和常開聯(lián)絡開關存在于配電網(wǎng)中有，調(diào)度員在正常、檢修或事故運行方式下，需要根據(jù)實際情況對分段開關和聯(lián)絡開關進行操作來調(diào)整配電網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，以優(yōu)化配電網(wǎng)運行模式，從而提高電網(wǎng)的安全性、可靠性和經(jīng)濟性。這種方式被稱為配電網(wǎng)重構(gòu)。按照應用側(cè)重點的不同，配電網(wǎng)重構(gòu)可分為網(wǎng)絡優(yōu)化重構(gòu)（簡稱網(wǎng)絡重構(gòu)）和故障后重構(gòu)（也稱故障恢復）。

作為配電系統(tǒng)運行和控制的重要手段配電網(wǎng)重構(gòu)在配電管理系統(tǒng)中起著重要作用。目前，配電網(wǎng)絡廣泛采用環(huán)狀設計、開環(huán)運行。通常情況下，在沿饋線方向上分布了一定數(shù)量的常閉分段開關，而在饋線之間裝有常開的聯(lián)絡開關。為了提高電網(wǎng)的可靠性和經(jīng)濟性，在正常運行狀態(tài)下，根據(jù)負荷的變化需要定期調(diào)整這些開關的狀態(tài)來重新建構(gòu)配電網(wǎng)絡的運行結(jié)構(gòu)，使負荷在各饋線之間自由流動，從而達到合理分配的目的；在故障狀態(tài)下，為了保證供電能夠得到盡快地恢復，網(wǎng)絡運行方式最為經(jīng)濟合理，相應的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)優(yōu)化也是十分必要的。

實際上，由于配電網(wǎng)中的開關數(shù)目巨大，隨之生成的環(huán)狀網(wǎng)絡樹的數(shù)量也十分可觀，因此在理論上配電網(wǎng)重構(gòu)問題是一個龐大的非線性整數(shù)組合優(yōu)化問題?？紤]到開關組合數(shù)量巨大，將它們作為優(yōu)化變量進行窮舉搜索將面臨“組合爆炸”問題，從而導致數(shù)學求解過程中計算量過大，占用大量的機時，并且無法確保計算過程的收斂性。為了解決計算速度的問題，研究人員提出了許多不同的方法來解決配電網(wǎng)絡重構(gòu)問題，目前大家將研究與改進的主要方向集中在優(yōu)化算法和優(yōu)化目標兩個方面。

配電網(wǎng)絡重構(gòu)的算法大致可以分為：傳統(tǒng)數(shù)學方法、啟發(fā)式方法、人工智能算法以及混合算法等。

啟發(fā)式方法是依據(jù)直觀分析的算法，通常按照一定的原則，逐步迭代直到獲得滿意的優(yōu)化結(jié)果。配電網(wǎng)重構(gòu)中常用的啟發(fā)式算法主要有最優(yōu)流模式算法和支路交換法等。

配電網(wǎng)重構(gòu)最優(yōu)流模式算法

最優(yōu)流模式算法通過將開關組合問題轉(zhuǎn)化為最優(yōu)潮流的計算問題，進而達到了簡化配電網(wǎng)重構(gòu)模型的目的。但是由于初始狀態(tài)存在多個環(huán)網(wǎng)，使得逐次打開各個開關之間存在相互影響，開關打開順序?qū)ψ詈蠼Y(jié)果將產(chǎn)生較大影響，因此最優(yōu)流法不能保證得到重構(gòu)的全局最優(yōu)解。文獻將最優(yōu)流法運用于子空間求解局部最優(yōu)解，然后利用遺傳算法在所有子空間的局部最優(yōu)解中求解全局最優(yōu)解，消除了最優(yōu)流法重構(gòu)結(jié)果受初始網(wǎng)絡狀態(tài)影響的缺點。

配電網(wǎng)重構(gòu)支路交換法

支路交換法利用啟發(fā)式規(guī)則能夠縮小需要考慮的開關組合的范圍，快速得到降低配電網(wǎng)線損的重構(gòu)結(jié)果。但是由于該方法同樣需要考慮網(wǎng)絡初始狀態(tài)的影響，因此不能確保獲得全局最優(yōu)解；另外，由于每次只能考慮一對開關，算法的并行性差。文獻提出以閉合聯(lián)絡開關兩端電壓差最大的開關為啟發(fā)式規(guī)則，并提出了一個衡量開關交換前后網(wǎng)損變化的計算公式。文獻 提出利用近似網(wǎng)損替代精確網(wǎng)損，對每個聯(lián)絡開關同時進行對應環(huán)網(wǎng)的重構(gòu)優(yōu)化，根據(jù)最佳轉(zhuǎn)移負荷的符號和大小，確定與環(huán)網(wǎng)中最大網(wǎng)損降低相對應的開關交換，有效地提高了支路交換法的計算速度。