配電網(wǎng)快速可靠性評(píng)估及重構(gòu)方法圖書目錄

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(píng)估

第3章考慮風(fēng)電隨機(jī)性的配電網(wǎng)可靠性快速評(píng)估

第4章基于最小可行分析對(duì)象的配電網(wǎng)快速重構(gòu)

第5章考慮風(fēng)電隨機(jī)性的配電網(wǎng)重構(gòu)場(chǎng)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(píng)估及重構(gòu)優(yōu)化系統(tǒng)

參考文獻(xiàn)

附錄ARBTS－BUS6測(cè)試系統(tǒng)數(shù)據(jù)

附錄BIEEE33節(jié)點(diǎn)配電系統(tǒng)數(shù)據(jù)

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

配電網(wǎng)的可靠性評(píng)估是電網(wǎng)可靠運(yùn)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(jì)運(yùn)行的基礎(chǔ)。本書總結(jié)研究團(tuán)隊(duì)多年來(lái)在配電網(wǎng)可靠性評(píng)估和重構(gòu)方法的思路與經(jīng)驗(yàn)，系統(tǒng)介紹配電網(wǎng)的快速可靠性評(píng)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(píng)估和重構(gòu)，以及涵蓋上述方法的相關(guān)軟件平臺(tái)開發(fā)等內(nèi)容。

由于大量的常閉分段開關(guān)和常開聯(lián)絡(luò)開關(guān)存在于配電網(wǎng)中有，調(diào)度員在正常、檢修或事故運(yùn)行方式下，需要根據(jù)實(shí)際情況對(duì)分段開關(guān)和聯(lián)絡(luò)開關(guān)進(jìn)行操作來(lái)調(diào)整配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，以優(yōu)化配電網(wǎng)運(yùn)行模式，從而提高電網(wǎng)的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性。這種方式被稱為配電網(wǎng)重構(gòu)。按照應(yīng)用側(cè)重點(diǎn)的不同，配電網(wǎng)重構(gòu)可分為網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化重構(gòu)（簡(jiǎn)稱網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)）和故障后重構(gòu)（也稱故障恢復(fù)）。

作為配電系統(tǒng)運(yùn)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(luò)廣泛采用環(huán)狀設(shè)計(jì)、開環(huán)運(yùn)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(guān)，而在饋線之間裝有常開的聯(lián)絡(luò)開關(guān)。為了提高電網(wǎng)的可靠性和經(jīng)濟(jì)性，在正常運(yùn)行狀態(tài)下，根據(jù)負(fù)荷的變化需要定期調(diào)整這些開關(guān)的狀態(tài)來(lái)重新建構(gòu)配電網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行結(jié)構(gòu)，使負(fù)荷在各饋線之間自由流動(dòng)，從而達(dá)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(fù)，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行方式最為經(jīng)濟(jì)合理，相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化也是十分必要的。

實(shí)際上，由于配電網(wǎng)中的開關(guān)數(shù)目巨大，隨之生成的環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)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(gè)龐大的非線性整數(shù)組合優(yōu)化問題。考慮到開關(guān)組合數(shù)量巨大，將它們作為優(yōu)化變量進(jìn)行窮舉搜索將面臨“組合爆炸”問題，從而導(dǎo)致數(shù)學(xué)求解過程中計(jì)算量過大，占用大量的機(jī)時(shí)，并且無(wú)法確保計(jì)算過程的收斂性。為了解決計(jì)算速度的問題，研究人員提出了許多不同的方法來(lái)解決配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)問題，目前大家將研究與改進(jìn)的主要方向集中在優(yōu)化算法和優(yōu)化目標(biāo)兩個(gè)方面。

配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)的算法大致可以分為：傳統(tǒng)數(shù)學(xué)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(guān)組合問題轉(zhuǎn)化為最優(yōu)潮流的計(jì)算問題，進(jìn)而達(dá)到了簡(jiǎn)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(gè)環(huán)網(wǎng)，使得逐次打開各個(gè)開關(guān)之間存在相互影響，開關(guān)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(xiàn)將最優(yōu)流法運(yùn)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(luò)狀態(tài)影響的缺點(diǎn)。

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(guān)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(luò)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(duì)開關(guān)，算法的并行性差。文獻(xiàn)提出以閉合聯(lián)絡(luò)開關(guān)兩端電壓差最大的開關(guān)為啟發(fā)式規(guī)則，并提出了一個(gè)衡量開關(guān)交換前后網(wǎng)損變化的計(jì)算公式。文獻(xiàn) 提出利用近似網(wǎng)損替代精確網(wǎng)損，對(duì)每個(gè)聯(lián)絡(luò)開關(guān)同時(shí)進(jìn)行對(duì)應(yīng)環(huán)網(wǎng)的重構(gòu)優(yōu)化，根據(jù)最佳轉(zhuǎn)移負(fù)荷的符號(hào)和大小，確定與環(huán)網(wǎng)中最大網(wǎng)損降低相對(duì)應(yīng)的開關(guān)交換，有效地提高了支路交換法的計(jì)算速度。