考虑负荷变化的配电网动态分时段重构
基于负荷平衡的含分布式发电配电网重构研究
２ 改 进 自适 应 遗传 算 法
２１ 改进 遗传 算 法 ．
了网损 ， 也平衡 了负荷 ， 取得 了较 好 的效果 。
１ 配 电 网重 构 数 学 模 型
１１ 目标 函数 ．
量 大 小 对 线路 潮 流 、 点 电压 、 节 网络 损 耗 等 诸 多方 面有很 大 的影 响 。配 电网重 构就 是通 过改 变 配 电网 中分段 开关 和 联 络开关 的开 断状 态 ， 合理 地 利用 Ｄ Ｇ 对 配 电 网 的 支撑 作 用 。 整 配 电 网 网络 结 构 ， 到 调 达 降低 网损 、 提高 电压 质量 、 衡 负荷 等 目的 Ｏ 均 ｌ 。 传 统 的 配 电 网重 构 文 献 大 多 数 是 以 网损 最 小 为 目标 函数 ，以负荷 平 衡 为 目标 的研究 相 对 较 少 ， 而对分 布 式发 电 的研究 则更 少 。 ｏｃｉ ａａ Ｋ ｉ ｒ等人 ¨ ｈＮ １ 首 ｌ 先 将 配 电 网重 构 描述 为 混合 整 数 规 划 问题 ， 后采 然
１２ 约 束条 件 ＿
本文 以负荷平衡指数作 为 目标 函数 ， 以网损作 为辅助 目 。 标 使用改进 自 适应遗传算法来研究含有 分布 式 发 电的配 电网重 构 ， 服 了采 用 固定 交 叉 率 克
收 稿 日期 ：０ １ ０ — ８ ２ １ － ６ １
含 Ｄ 的配 电网重构 应满 足如 下约束 条件 ： Ｇ
作者简介 ： 邹必昌 （ ９ ６ ） 男 ， １６ 一 ， 湖北天门人 ， 副教授 ， 研究方 向为 电力系统继电保 护及配 电自动化。
＿ ｌ ＿ ０ ： ｌｌ ｌ ＿ 特 稿 专 递 ０ｌ ｌ ｌ ｌｌ ０ ｌｌ －
Ｔ ＯＺ Ｕ ＮＤ Ｅ ＧＡ Ｈ Ａ
新型电力系统背景下考虑源荷的配电网规划策略优化研究
新型电力系统背景下考虑源荷的配电网规划策略优化研究摘要：在新能源并网装机规模不断扩大的前提基础之上，与之相配套的储能需求也呈现出一种不断提升的趋势。
据不完全统计，2022年超20家A股公司跨界进入储能赛道，跨界选手涵盖教育、家电等五花八门的行业，具体的切入方式之中，涵盖子公司的新设、储能公司的收购等。
据相关业内人士表示，在我国，关于电力系统的创新构建，将以新能源为主题，在这种前提下，储能行业的发展，将迎来黄金时期。
而对于以新能源为主体新型电力系统建设的探讨，则是一种推进黄金发展期迅速到来的关键。
在这种大背景下，本文将针对考虑源荷的配电网规划策略优化，进行具体的剖析与全面的阐释。
关键词：新型电力系统；源荷配电网；规划策略前言：新型电力系统的出现，是电力领域为实现我国碳达峰、碳中和的目标，而做出的积极探索，而对于新能源的高比例引入，使得我国电力系统建设的安全、稳定问题受到了更进一步的影响，而在实际推进新型电力系统建设的过程中，想要将碳排放量，进行及时有效的减少，化石能源使用频率、频次的降低是关键，而对于化石能源的有效替代，则需要利用光能、风能等新能源的采用，才能够达成清洁替代的目的[1]。
基于此，本文将在新型电力系统有效构建的前提下，对考虑源荷的配电网规划对策做出探讨。
1新型电力系统背景建设现状输配分开，输配各自独立经营，已经成为电力市场化国家的标准模式。
历经几十年来电力市场的各种检验与持续改进，叠加各种智慧化技术的广泛应用，电力行业分拆被证明是迄今为止最佳的制度安排，而新型电力系统的构建具体如图1所示。
图1 新型电力系统运行模型特别的是，各国绿色发展与能源转型加快，可再生能源电力规模与比例越来越大。
其中，星罗棋布、遍地开花的分布式发电更是飞速增长，而最适合可再生能源加速渗透的电力体系，即所谓的“新型电力系统”，无疑是分拆制度下统一市场模式。
对统一市场（或共同市场）模式有不同的理解和定义。
常规来看，统一市场是一套体系。
电网的电力负荷与调度优化
电网的电力负荷与调度优化随着电力需求的不断增加和电网规模的扩大，电力负荷的管理和调度优化成为了电力系统运行中的重要问题。
合理的电力负荷管理和调度优化可以保障电网的安全稳定运行，提高电能利用效率，减少电力系统的运行成本和对环境的影响。
本文将就电网的电力负荷与调度优化进行探讨。
一、电力负荷管理的重要性电力负荷管理是指根据用户需求和电网供电能力，合理调配电力资源，实现电力供需平衡的过程。
有效的负荷管理可以避免电力供需失衡所引发的问题，如电力短缺和电力过剩。
同时，合理管理电力负荷可以使电网运行稳定，提高电能利用率，降低供电成本，减少对环境的影响。
二、电力负荷预测与调度优化的方法1. 电力负荷预测电力负荷预测是指根据历史负荷数据和相关因素，对未来电力负荷进行预估。
常用的负荷预测方法包括基于统计模型的时间序列分析、基于人工智能的神经网络模型等。
通过精确地预测电力负荷，可以帮助电网管理者制定合理的电力调度计划，提前做好供电准备。
2. 电力负荷调度优化电力负荷调度优化是指在满足用户需求的前提下，经过合理安排和优化电力资源的调度，实现供需平衡和资源利用的最优化。
电力调度优化的目标包括降低电力系统的运行成本、提高电能利用效率、减少对环境的影响等。
常用的调度优化方法包括线性规划、整数规划、遗传算法等。
三、电力负荷与调度优化的挑战1. 变化的负荷特性随着信息技术的发展和能源结构的调整，电力负荷的特性发生了较大的变化。
传统的基础负荷和峰谷负荷已经不能很好地适应新形势下的电力负荷特点。
因此，如何准确预测和合理调度不同特性的电力负荷，成为了一个挑战。
2. 清洁能源的接入清洁能源的大规模接入使得电力系统的运行更加复杂。
由于清洁能源的天气和地理等因素的影响，其输出功率存在一定的不确定性。
如何合理调度清洁能源的利用，确保电力系统的稳定性和可靠性，是一个亟待解决的问题。
3. 跨区域调度与交互跨区域电力调度与交互是指在不同地区的电力系统之间进行调度协调和资源共享。
基于时间分段的配电网络重构
真系统的流程图以及对一组 数据的算例。仿真算例 表明， 本文 提 出的这 种 基 于 时 间 分 段 的配 电网 络重 构方法可以在限定操作费用范围的前提下明显地减 少重构后的网损 ， 明了算法 的有效性 。 证
１ 重构 时间段 的划分方 案
１ １ 时间段的初步划分 ． 配电网络重构能使配电系统运行在一个最优的 状态 ， 但同时重构操作亦会引起运行费用增加 、 系统 稳 定性 变差 等不 良影 响 。如 何协调 这 两个 方面是充 分发挥 网络重构作用的前提 。以制定 日开关动作计
模非线性组合优化 问题。 目前 ， 于配 电系统网络 对 重构所做 的大量工作集 中于寻求一种算法 ， 使得能 在 尽短 的时 间计算 得 到一 个 最 优 解 ， 即寻求 一 种更 高效的算法 。诸多文献 中的算法大致有下列几种 ： （） １ 启发式算法 ： 如支路交换法 ¨ 和破坏法 ， 它们
缺乏严格数学意 义上 的全局最优性 ；２ 传统 的数 （） 学优化方 法： 如分 支定界法 ， 在 “ 存 维数灾 ” 问题 ； （） ３ 神经网络法 ， 只能求解小规模 网络 ， 而且 由于 训练 中采用支路交换法的优化结果 ， 其最优性难以 保证 ；４ 模拟退 火法Ｈ ， （） 其温度控制难 以掌握 ， Ｊ 寻 优速度很慢 ；５ 遗传算法 与进化规划Ⅳ ， （） ６ 由于其 编码方式主要基于开关开合或线路被选择与否进行
优， 配电网络重构 的 目标就是根据 目前的网络结构
以及负荷情况计算 出最优结构 ， 以使配电系统尽可 能 地运行 在最 优状 态 下 。 由于配电网络的复杂性 ， 电网络的重构问题 配 在数学上可以归结为一个带有众多约束条件的大规
时最优所造成的结果只能是开关频繁进行操作， 这 无疑将增加系统的操作费用 ， 并对开关 的使用寿命 以及系统的稳定性 和可靠性都产生不利的影响。如
2022年配电网调控人员培训试卷和答案(2)
2022年配电网调控人员培训试卷和答案（2）共3种题型，共95题一、单选题(共40题)1.《配电网规划设计技术导则》中C类供电区是指 ( )。
A：主要为地级市的市中心区、省会城市(计划单列市)的市区，以及经济发达县的县城。
B：主要为城镇区域C：主要乡村、农林场D：主要为省会城市(计划单列市)的市中心区、直辖市的市区以及地级市的市中心区【答案】：B【解析】：出自《配电网规划设计技术导则》(Q/GDW 10738-2022)第5章：C类供电区主要城镇区域。
2.配电网通信系统发生严重缺陷时必须在（）小时内消除或降低缺陷等级。
A：8B：24C：36D：72【答案】：D【解析】：《配网调控人员培训手册》第九章配电网通信第五节配电网通信运维管理3.分布式电源并网后，公共连接点的三相电压不平衡度不应超过2%，短时不超过（）。
A：0.02B：0.04C：0.05D：0.06【答案】：B【解析】：出自《配网调控监控人员培训手册》第四章-配电网分布式能源-电能质量要求：公共连接点的三相电压不平衡度不应超过2%，短时不超过4%；4.A+、A、B、C类供电区域高压配电网及中压主干线应满足（）原则，A+类供电区域按照供电可靠性的需求，可选择性满足（）原则。
A：“N-1”，“N-1-1”B：“N-1-1”，“N-1-1”C：“N-1”，“N-1”D：“N-1-1”，“N-1”【答案】：A【解析】：出自《配电网规划设计技术导则》（Q/GDW 10738-2022）：第7章7.2.1 A+、A、B、C 类供电区域高压配电网及中压主干线应满足“N-1”原则，A+类供电区域按照供电可靠性的需求，可选择性满足“N-1-1”原则。
5.工业以太网组网宜采用（）拓扑结构，在变电站放置三层交换机，在各配用电终端配置工业以太网交换机。
A：星型B：总线型C：树形D：环形【答案】：D【解析】：出自《配网调控人员培训手册》第九章配电网通信第二节配电网通信接入技术6.计量装置类故障（窃电、违约用电等除外），由（）先行换表复电，营销人员事后进行计量加封及电费追补等后续工作。
基于双指标有序时段划分的配电网动态重构
３ 动态重构时段划分
３. １ 单指标不足
由于每个时段对应一条节点负荷曲线ꎬ因此曲
线聚类结果即重构时段划分结果ꎮ 聚类分析是将一
文提出一种同时考虑节点负荷曲线幅值和形态相似
群对象根据相似度高低划分为不同类别的过程ꎬ为
性的双指标有序时段划分方法ꎮ 该方法根据节点负
ｃ ＝１
(６)
式中ꎬｈ ｃ 和 ｈ ｃ ＋ １ － １ 表示第 ｃ 个分段的上下界ꎮ
３. ３ 双指标有序时段划分
３. ３. １ 目标函数
设重构时段有 ｍ 个基本时段ꎬ每个基本时段内
负荷保持不变ꎬ配电网络有 ｉ 个节点ꎬ则系统在第 ｈ
个时段的负荷状态可以用 Ｘ ｈ ＝ [ ｘ ｈꎬ１ ꎬｘ ｈꎬ２ ꎬꎬｘ ｈꎬｉ ꎬ
ｐｒｏｐｏｓｅｄ. Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｉｄｅａ ｏｆ Ｆｉｓｈｅｒ ｏｐｔｉｍａｌ ｐａｒｔｉｔｉｏｎ ｔｏ ｏｒｄｅｒｌｙ ｄｉｖｉｄｅ ｔｈｅ ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ｐｅｒｉｏｄꎬｔｈｅ ｎｏｄｅ ｌｏａｄ
ｃｕｒｖｅ ａｍｐｌｉｔｕｄｅ ａｎｄ ｓｈａｐｅ ｓｉｍｉｌａｒｉｔｙ ａｒｅ ｕｓｅｄ ａｓ ｔｈｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｉｎｄｅｘꎬ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｉｎｇ ｔｈｅ ｄｙｎａｍｉｃ ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ｐｒｏｂ￣
ｌｅｍ ｏｆ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｐｅｒｉｏｄ ｉｎｔｏ ｔｈｅ ｓｔａｔｉｃ ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ｐｒｏｂｌｅｍ ｏｆ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｄｉｓｃｒｅｔｅ ｐｅｒｉｏｄｓ. Ｉｎ ｖｉｅｗ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｍｍｏｎ
ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｏｆ ｌｏｗ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ａｎｄ ｌｏｃａｌ ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ ｉｎ ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓꎬ ｔｈｅ ｂｅｅｔｌｅ ａｎｔｅｎｎａｅ
考虑电动汽车时空负荷分布特性的主动配电网动态重构
考虑电动汽车时空负荷分布特性的主动配电网动态重构程杉;钟仕凌;尚冬冬;魏康林;王灿【期刊名称】《电力系统保护与控制》【年(卷),期】2022(50)17【摘要】实现电动汽车(Electric Vehicle,EV)规模化发展并与电网双赢的关键问题之一是如何提高EV充电负荷的预测准确性,并保证含大规模EV充电负荷的配电网运行的安全性和经济性。
考虑EV时空负荷分布特性,建立了主动配电网动态重构与有功、无功联合优化数学模型,并给出了其求解方法。
首先,根据出行链技术和马尔可夫决策理论,考虑天、人、路对EV的影响因素,构建了EV单位能耗模型和充电负荷的时空分布预测模型。
其次,提出考虑储能系统、有载分接开关、投切电容器组、静止无功补偿装置和动态重构多种主动管理措施,计及经济、技术指标和各设备、系统运行约束,建立了含EV的主动配电网动态重构与有功-无功联合优化数学模型。
然后,为了提高所构建模型的求解效率,通过二阶锥松弛和变量乘积线性化方法将非凸等式约束和非线性不等式约束线性化后,将原始的混合整数非线性规划问题转化为易求解计算的混合整数二阶锥问题。
最后,基于修改的IEEE33节点系统进行仿真实验和对比分析,结果验证了所提方法的有效性和优越性。
【总页数】13页(P1-13)【作者】程杉;钟仕凌;尚冬冬;魏康林;王灿【作者单位】电力系统智能运行与安全防御宜昌市重点实验室(三峡大学);智能终端四川省重点实验室(宜宾学院智能制造学院)【正文语种】中文【中图分类】TM7【相关文献】1.考虑时空分布的电动汽车充电负荷预测及对电网负荷影响分析2.考虑时空特性分布的电动汽车充电负荷预测3.考虑分布式光伏和电动汽车接入的配电网空间负荷预测方法4.考虑网络动态重构含多异质可再生分布式电源参与调控的配电网多时空尺度无功优化5.考虑负荷与分布式电源变化的配电网动态重构因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
计及柔性负荷的主动配电网多源协调优化控制
计及柔性负荷的主动配电网多源协调优化控制一、本文概述随着可再生能源的大规模接入和分布式电源的广泛应用，主动配电网的优化控制已成为电力系统领域的研究热点。
其中，柔性负荷作为一种可调节的电力负荷，对于平衡电网负荷、提高电网稳定性以及促进可再生能源的消纳具有重要意义。
本文旨在探讨计及柔性负荷的主动配电网多源协调优化控制方法，通过对配电网中的多种电源和柔性负荷进行协调优化，实现配电网的高效、安全和可持续运行。
本文将分析主动配电网的基本特性，包括其结构特点、运行方式以及与传统配电网的区别。
在此基础上，阐述柔性负荷在主动配电网中的作用及其调控潜力，包括需求响应、储能系统等。
本文将详细介绍多源协调优化控制的理论框架和方法。
通过对配电网中的多种电源（如风能、太阳能等可再生能源，以及微型燃气轮机等分布式电源）和柔性负荷进行建模，建立多源协调优化控制模型。
该模型将综合考虑电网运行的经济性、安全性和环保性，以及各类电源的互补性和柔性负荷的调控能力，实现配电网的优化运行。
本文将通过算例分析和仿真实验验证所提多源协调优化控制方法的有效性和可行性。
通过对比分析不同控制策略下的配电网运行性能，展示计及柔性负荷的主动配电网多源协调优化控制在提高电网稳定性、促进可再生能源消纳以及降低运行成本等方面的优势。
还将探讨未来研究方向和应用前景，为相关领域的研究和实践提供参考。
二、柔性负荷建模与分析在主动配电网中，柔性负荷扮演着至关重要的角色。
与传统的刚性负荷不同，柔性负荷能够根据电网的运行状态和需求，主动调整自身的用电行为，从而参与到电网的优化控制中。
这种可调节的特性使得柔性负荷成为实现配电网多源协调优化的重要资源。
为了对柔性负荷进行有效的控制和管理，首先需要建立其准确的数学模型。
柔性负荷的建模通常包括两个方面：一是负荷本身的电气特性建模，如负荷的功率、电流、电压等；二是负荷的行为特性建模，即负荷如何响应电网的调度指令，如何调整自身的用电行为。
基于分层模型以负荷均衡化为目标的配电网络重构
以上这 些算法 所采用 的配 电网拓扑 模 型均是传 统的 电网模 型 ， 其模 型主要 体现基 尔霍夫定 律 ， 而无
法表示 出配电 网各 顶点状态 变化后 的拓 扑关 系 ， 以及 各顶点 间的路径 关系 。 因此 以上算 法要 么精度差 、
下， 负荷 均衡化 更能达到 降低线 损 的 目的 … 。因此研究 以负荷 均衡 为 目标 的配 电 网络重 构对 于发 展 我
国配 电 自动化具 有重要 意义 。
目前 ， 电网络重构 的算法较 多 ， 配 大致 可归为 ２类 ・ 类为 以传 统 的优 化技 术 为基 础 的各 种优 化 算 一 法， 如图算 法 Ｊ均衡视在精确 矩法 等 ；该类算 法速 度快 ， 法简 单 明确 ， 有 实用 化 的应 用潜 力 ， ， 方 具 但 其解 易 陷于局部 最优解 。另一类 为人工 智 能算 法 ， 如遗 传算 法 Ｊ粒 子群 算 法 等 ， 、 该类 算法 从理 论 上
Ｎａｕ ａ ｃｅ ｃ ｉｉｎ ｔ ｒ Ｓ ｉｎ ｅＥｄ ｔ ｌ ｏ
文 章 编 号 ：０５—２９ （ ０ ８ ０ ０ ３ ０ １０ ９２ ２０ ） ２— ０ ３— ５
基 于分 层 模 型 以负 荷 均 衡 化 为 目标 的 配 电 网络 重构
张 杰 ， 学礼 ， 建元 张 王
（ 东北 电力 大 学 电 气工 程 学 院 ， 吉林 吉林 １２ １ ） ３ ０ ２
维普资讯
东
第２ ８卷第 ２期
２０ ０ ８年 ４月
北
电
力
大
学
学
报
Ｖｏ ． ８， ． １ ２ Ｎｏ ２
配电网潮流计算及重构算法的研究
配电网潮流计算及重构算法的研究一、概述随着能源转型的推进和智能电网的快速发展，配电网作为电力系统的末端环节，其安全、稳定、经济运行的重要性日益凸显。
配电网潮流计算及重构算法作为配电网优化运行的关键技术，对于提高配电网的供电质量、降低网损、增强系统的稳定性等方面具有重要意义。
深入研究配电网潮流计算及重构算法具有重要的理论价值和实际应用价值。
配电网潮流计算是分析配电网运行状态的基础，通过计算各节点的电压、电流、功率等参数，可以评估配电网的运行状态，为配电网的优化调度和故障分析提供依据。
配电网重构算法则是通过改变配电网中开关的状态，调整配电网的运行方式，以达到优化配电网运行的目的。
配电网重构不仅可以改善电压质量、降低网损，还可以提高配电网的供电可靠性和经济性。
目前，配电网潮流计算和重构算法的研究已取得了一定的成果，但仍存在一些挑战和问题。
例如，配电网结构复杂，节点众多，如何快速准确地完成潮流计算是一个难题配电网重构涉及到开关的优化组合问题，如何设计高效的算法来求解最优解也是一个亟待解决的问题。
本文旨在深入研究配电网潮流计算及重构算法，探讨其理论和方法，为配电网的优化运行提供理论支持和技术指导。
本文首先介绍配电网潮流计算的基本原理和方法，包括前推回代法、牛顿拉夫逊法等，并分析各种方法的优缺点和适用范围。
重点研究配电网重构算法的设计和实现，包括基于遗传算法、粒子群算法等智能优化算法的重构算法，以及基于启发式规则的重构算法等。
通过对不同算法的性能进行比较和分析，本文旨在找到一种既快速又准确的配电网重构算法，以提高配电网的运行效率和供电质量。
本文将通过仿真实验和实际案例分析，验证所提算法的有效性和可行性，为配电网的优化运行提供实际的技术支持和解决方案。
同时，本文还将对配电网潮流计算及重构算法的未来发展趋势进行展望，以期为相关领域的研究提供参考和借鉴。
1. 配电网的重要性及其在电力系统中的位置配电网是电力系统中的重要组成部分，负责将电能从高压输电网或变电站输送到终端用户。
对配电网重构算法的分析
（） ５
式中 ：ｏ Ｔ ｃ ｓ 为开 关的运行费用。 ｓ
为了便于计算 ， 一般采用阶梯形 曲线来 近似 代替配 电系统 的实际的连续负荷 曲线 ， 同时忽略在较 小时间段 内负荷的波动 情况。其实质是将连续变量离散化 ， 注重 变化趋势 ， 忽略小 的量 变， 目的是为了节省能源 ， 简化计 算。它保证 了在某给定时间段 上的系统 能量损耗最小。
峰值 负荷 ， 然后就这一代表状态下有功功率损耗 的最小化 提出 开关操作 的优化方案 ， 完成网络重构 。 １ 某 一 时 段 系 统 能耗 最 小 ． ５ 优化 目标 为某一 个给定时段 （ 天、 一 一周、 一月等 ） 系统 的
ｍｎ ＬＣ （ ） ｉ ＯＶ Ｌｌ ｕＲ
， ， ，
１ 配 电 网重 构 的 目标 函数
配 电网重构是在保证 网络呈辐射状 、 满足 馈线热容 、 电压 降落和变压器容量 等要求 的前 提下 ，确定使 配 电网某一指 标 （ 如有功网损、 负荷均衡 、 电质量等 ） 供 最佳 的配 电网运行 方式 。 根据优化指标的不同， 配电网重构 的目标函数有很 多种。 １１ 提高系统稳定性和可靠性 ． 优化 目标 为提高 系统 的稳 定性和可靠性 … 使 系统可 带更 ， 多负荷 ， 少甩负荷的可能性。典型 的目标函数为 ： 减
此， 目前比较 实用 的常规配 电网重构算法主要有 以下三类 ： ２１ 最优流模 式法 ． 最优流模式法是首先 闭合网络中 的所有开 关 ， 形成有 几个 环 的少网孔配 电系统 。以网损最 小为 目标 ， 在满足 负荷 需求的
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Ｌ。＝ Ｂ。÷ （ｉ ） ＳＳ ／
ＩＩ ｌ＝ １
（） ３
式中：Ｂ ，Ｂ 分别为支路和系统的负荷平衡指数 ；．Ｓ Ｌ ．Ｌ Ｓ ， 分别为流过支路 的功率和该支路的容量 ；ｂ ｎ 为系统总支路数。 由于负荷 的快速增长和电力建设的滞后 ， 使得配 电网的负 荷 分布 极不平衡 ， 增加 了系统 的能量损耗 ， 影响 系统 的 电能质
配电网网络重构方法综述
配 电网络 的网络结构模 式有 环状结构 、树 状结构 ，城
市 电网一 般采 用 环状 结构 ，农 村 电 网多采 用树 状 结构 。
树状结构 因网络结构 已经固定 ，不存 在网络优化重构 的情
函数的最优潮流模 型算法 ，在 计算配 网各 种开关状态 下的
潮 流分布情况 后通过改变 开关状态考 察网损变化量进 而选
配 网的初始 结构和负荷情况 ，然后训练得 出系统 的最 优结
为电力学者一直研究 的课题 ，很多算法应运而生。
２ 配电网优化重构
近２ Ｏ 年 来 ， 国 内的配 网发 展很 快 。配 网也 越来 越 复 杂 ，居 民对 供 电可靠性 的要求也越来越 高 ，因此 配电网 的
Hale Waihona Puke 构。模拟退 火法应用于 网络优化重构 ， 目标 函数 可 以自由 选定 ，如 网损最小 、有 功损耗最小 等，然后采用 随机搜索
出网损最 小的开关状态 的网损估算法 。另外还有应 用于 网 络优化重构 的经典数学 算法 ，就是线 性或非线性 规划法 ， 其代表算法是单纯形法，参考文献 ［ ２ ］ 把这种算法应用于配 电网络优 化重构 ，叫做单环优化 法，它 的 目标 函数是 网络
有功损耗 ，潮流计算简单 、效率高 。
法来解 决复杂配 电网络 的优化重构 问题 。 在２ ０ 世纪７ ０ 年代 ，国外 的学者率先提 出了最优配 电网 络重构技术 。此后 ，很 多学者根据不 同的配 电网络提 出 自 己的重构算法 ，并应用 到实际的配 电网络当中 ，取得 了很 好的效 果。这些算法大 多都是 以网损最 小为 目标 函数 ，归 结起来 ，这 些算法主要有 三类 ：经 典的优化算法 、人工智 能算法 以及各类算法取长补短形成的新方法。
浅析配电网网络重构研究现状和发展
为一 年 内的开关 投切 费用 ；Ｆ ｓ 为 一年 内的停 电损
失 费用 。文 献［ ２ 】 中便 以综 合 费用 最低 位 目标 进行 网络 重构 的研 究 。 配 网重构 的还有 其它 目标 函数 ，如 文献【 ３ ］ 中
１ ）线损 最小 的 目标 函数 可表示 如 下：
Ｎｂ
ｆ ＝ｌ
为系统负荷均衡指数； Ｎ ｂ 为系统支路数： 表示 支路 ｉ 的负荷 ； 一 表示支 路 ｉ 的额定容 量 。
３ ）平 均 供 电不 可 靠率 最低 为 目标（ 一 般 以一 年计 ： Ｕ ／ ＝Ｉ －Ａ ． ｓ ， ：
： （ ３ ）
潮 流 约束 ： Ｐ：Ｄ 。Ａ 为节 点一 支 路关 联矩
． ． ． ．
进 行 网络重 构 的数学模 型 为一个 多 目标 的函数 ，
ｍ ｉ ｎ Ｌ ：∑ （ ＋ Ｑ ） ／
其 中 ：Ｎ ｂ为 网络 中支路总 数 ；
（ １ ） 它 以网损最 小 、负荷均 衡和 最坏 电压 降最 小为 综
合 目标 ， 以三 个基 于 ０ ～ｌ 之 间的权 重值去 协调各 个 子 目标之 间的 比重 ，尽量 使各 个子 目标 达到最
网 络结 构约 束等 。
中 ，能够 清 楚呈现 出配 网负荷 模式 和配 网最 优 结 构之 间 的非线性 关 系 。文 献 ［ ９ 】 中对 Ｂ Ｐ神经 网络 进行 改进 ，改善 了其 网络 学 习速度 慢 和收敛 到 局
１ Ｎｂ
．
胁 亩 三 １
（ ２ ）
１ ． ２ 配 网重构 的约 束条件 网络重 构 的约束 条件 有潮流 约 束 、变 压器 等
此数学模 型 为 Ｍ． Ａ． Ｋａ ｓ ｈ ｅ ｍ提出， 其 中： 地
考虑负荷变化的多运行数据配电网经济性评估分析
ｌ 配 电网经 济性 评价指 标体 系的建立
１ ． １ 配 电 网经 济 性 评 价 指 标体 系 的建 立
据 配电网运行情况 ， 选取 多个具有代表性 的时间段 ， 根据 不 同的电力负 荷特 征， 对于其运行 数据 进行评价分析 ， 以实现不 同负荷条件下 多运行 并保证 对于配电网运 行经济性的评价结 进行配 电网运行经济性 的评估 实现 ， 首先 需要进行 配电网经济 性评 数 据配 电网经济性的评 价实现 ， 果合理 、 准确 。如果用 Ｆ ｉ 表示配网评价 指标体系 中二级指标的评价得分 价的指标 体系的建立 ， 以实现对于配 电网运行经 济性 的评价 实现。配 电 则就有： 网运行 的经济性评价指标体系 ， 实 际上也就是对 于配 电网实现经济运行 值 ， Ｊ 的一些重要影 响因素 ， 通常情况下 ， 对于配 电网的经济运行 实现 ， 产 生影 Ｆ ｊ ｉ ￣Ｃ （ １ ） Ｆ ｉ ＝ ２ 响的因素 主要有配 电网的运行负荷 、 配 电网结构 以及配 电网运行 中的应 那么 ， 在 对 于 配 电 网运 行 中 各 个 经 济 性 影 响 指 标 进 行 评 价 ， 并 确 立 用 设备 等 ，在 配 电 网运 行 过 程 中也 可 以通 过 对 于 配 电 网 负荷 的调 节 ， 以 及进行配 电网结构调整、 进行配 电设备的更换 ， 来 提高配电 网运行经 济 数 据权 重 的情 况 下 ， 对 于 配 电 网 运 行 经 济 性 的 最 终 评 价 结 果 就 可 以表 示 性 的 实 现 。因此 ， 进 行 配 电 网运 行 经 济 性 的 评 估 中 ， 就 可 以通 过 建 立 如 表 为 ： １所示的评价指标体系 ， 进行评价实现。需要注意 的是 ， 在进行配电网经 Ｆ ｋ ＝ ∑Ｆ ｏ ｘ Ｃ （ ２ ） 济性评价 指标 体系建立过程 中， 需要结合 当前 配电网运行 的负荷 、 结构 以及应用设备的具体情况 ， 进行评价指标体系的建立。
考虑负荷裕度的配电网空间布局规划方法
电力技术应用考虑负荷裕度的配电网空间布局规划方法吴彤彤（广东省城乡规划设计研究院科技集团股份有限公司，广东目前，配电网空间布局规划均衡调度结构一般为单层级，布局规划范围较小，导致配电网线路条数较少，日常的供电效率较低，因此本文提出了考虑负荷裕度的配电网空间布局规划方法。
根据当前的规划需求，进行单元空间规划网格的设置，采用多阶的规划方式，扩大布局规划范围，实现空间负荷均衡多阶调度处理，构建负荷裕度下配电网空间布局规划模型，采用自适应特征处理实现布局规划。
测试结果表明：针对日完成规划的配电网线路条数与2022年1月1日—2022说明所设计的布局规划方法的针对性较强，负荷裕度；配电网；空间布局；规划方法；电网设计；空间配合处理A Spatial Layout Planning Method for Distribution Networks Considering Load MarginWU Tongtong(Guangdong Urban-Rural Planning and Design Research Institute Technology Group Co., Ltd., Guangzhou。
首先，划分主要布局区域的空间，一个地块设置为一个单元空间。
其次，结合负荷裕度差值的变动，设置负荷基准值，便于后期总负荷预测工作的执行。
再次，设置单元布局规划网格。
最后，划定的区域中划分一定数量的网格，每一个网格均有设置线路的可能，根据空间内各用户的基础电力数据和信息，计算各类负荷密度指标的具体数值，为后续配电网空间布局的规完成对单元布局规划网格的设置后，测定负荷裕度值的变化情况，科学处理单元网格空间内的负荷均衡调度工作。
选定空间内任意一个配电网指标参数构建一个多目标的负荷布局规划矩阵，计算出动态参量特征值。
此时，根据负荷裕度出现的差值标准，进行负载均衡调度处获取模糊的空间布局规划结果。
1.4 自适应特征处理实现布局规划完成负荷裕度下配电网空间布局规划模型的设计后，采用自适应特征处理的方法最终实现布局规划和处理。
低压配电网中的电力负荷预测与调度优化
低压配电网中的电力负荷预测与调度优化电力负荷预测与调度优化在低压配电网中的重要性不言而喻。
随着能源需求的增长和能源消耗的日益严重，合理预测和优化电力负荷对于保障供电可靠性、提高能源利用效率以及降低能源消耗都具有重要意义。
首先，电力负荷预测是指通过对历史数据的分析和模型的建立，准确预测未来某一时段的负荷需求。
通过对负荷需求的预测，配电网运营商可以合理安排电力的供应，以满足用户的正常用电需求，减少供需的不平衡现象。
同时，准确的负荷预测也可以帮助运营商进行合理配电网络规划，提高供电可靠性和负荷响应速度。
目前，负荷预测主要依靠数据挖掘、机器学习和人工智能等先进技术来实现。
根据历史负荷数据，结合天气、经济、社会等因素，可以建立负荷预测模型。
这些模型基于统计学原理、神经网络模型和回归分析等方法，可以对未来的负荷进行准确的预测。
此外，随着智能电表和智能计量装置的广泛应用，实时监测数据也可以作为负荷预测的重要参考。
其次，配电网中的电力负荷调度优化是指根据负荷预测结果，通过合理调度和优化供电方案，以提高能源利用效率和降低能源消耗。
通过负荷调度优化，配电网运营商可以根据负荷需求的变化，合理分配供电资源，实现供需平衡，提高电网运行效率。
为了实现负荷调度优化，可以采用多种策略和技术手段。
一种常用的方法是采用分时电价策略，根据不同时段的电价差异，引导用户在较低成本的时段进行用电，从而平衡供需关系。
此外，通过智能电网系统和自动化设备的应用，可以实现对各个节点的负荷实时监测和控制。
根据实时负荷数据，可以进行灵活的负荷调度，避免负荷集中和电网负荷过载的情况发生。
在低压配电网中，电力负荷预测与调度优化的应用还面临一些挑战和问题。
首先，由于配电网规模庞大、结构复杂，负荷预测的准确性往往受到许多因素的影响，例如天气条件、用户行为等。
因此，如何提高负荷预测的准确性是一个亟待解决的问题。
其次，低压配电网中存在大量的分散用户，如何在小尺度上实现负荷调度优化也是一个具有挑战性的任务。
对配电网络重构基于准则N-1分区评估分析
了双 电源故 障后 自动削 减效应 问题 。 【 关 键词 ｌ 安 全准 则 校验 故 障 评 估
目前在输 电网中已经形成了 比较成熟的“ Ⅳ一 ” 安全准则校验 到原 运 行 状 态 。 方法 ， 但对于配 电网的“ Ⅳ一 』 ” 准则 校验 的应用还不够成熟， 所 以， 目 ２“ ， Ｉ ， 一７ － ’ 准则校验功能 的实现 前还没有统 一完整实用的评价体系。 比较通用的办法是找出需要校 本文开发了基 于规则的“ Ｎ－１ ” 安全的分销网络重建分区评价 验 电源馈线的相联络馈线 ， 直接进行备用容量代数计算 ， 如果备 用 分析软件 ， 在处理任意多个馈 电线的分销网络断层重建方 案评价分 容量大于需转供容量 ， 则认为该 电源馈线通过校验 。 析， 以减少计算量和提高效率的评估 ， 需要分析分销网络的原始数 １“ ， Ｉ ， 一 １ ” 准则校 验的总体设计思路 据， 判断 ， 和配 电网各种接线结构、 电源馈线接人形式和联络开关组 为全面 、 深入 、 具体的分析与评价的配 电网故障的荷载传递的 合投入等情况 。 情况， 核实后“ Ｎ－ １ ” 则包括两种类型 ： 完全“ Ｎ一 １ ” 规则检查和分段检 （ １ ） 对配 电网原始 网架结构进行判断。 考虑到数据库原始数据的 查“ Ｎ－１ ” 的规则 。 输入 可能会出现错误或者原始配 电网本身就不具备转供能力， 所 以 完全“ Ｎ－ １ 标准校准是指在每个电源馈线出 Ｉ Ｚ ｌ 断路器前发生故 在进行“ Ⅳ一 ” 分析之前， 首先需对构成该配电网的原始数据进行分 障， 测试馈线是否满足规定的“ Ｎ一 １ ” 。 这显然是准则校验“ Ｎ－ １ ” 最严 析 ， 若出现环 网或两端供 电网络 ， 则直接提示相 关信息 ； 若是单 电源 重情况 ， 如在 图１ 所示配 电网中（ Ｎ１ 、 Ｎ２ 、 …、 Ｎ２ ５ 表示 开关或线路首 辐射 线路 ， 则提示无法实现转供 ， 即不满足“ Ⅳ一Ｊ ” 准则要求。 这样处 末节点编号 ， Ｌ １ 、 Ｌ ２ 、 …、 Ｌ ９ 表示负荷名称 ； Ｐ ｕ Ｉ Ｉ 】 表示相应 电源馈线上 理后 ， 简化 了校验过程 ， 大大提高 了校验效率 。 允许 的最大有功功率； Ｐ 表示相应负荷的有 功功率 ； 下同） ， 当电源２ 出 （ ２ ） 配电网分区域评估。 近年来， 随着 电力系统的飞速发展， 配电 口处（ 即开 关Ｎｌ １ 、 Ｎ１ ０ 与电源２ 之间区段） 发生故 障时 ， 需要通过联 络 网的规模越来越大 ， 导致原始数据量大、 冗余 多， 所以有必要对配电 开 关把负荷Ｌ ８ 、 Ｌ ９ 、 Ｌ ２ 、 Ｌ ３ 、 Ｌ ４ 和Ｌ ６ 均转移到其他 电源馈线。 如果有一 网进 行分 区域评估 ， 减少无关数据的干扰 。 ． 种或多种方案 下的 电源馈线 没有 过负荷 ， 并且各节 点 电压 符合要 具体而言， 评估处理前先假设所有联络都合上 ， 然后从第１ 个电 求， 则认 为馈线“ 电源２ ” 满足“ Ｎ－ １ ” 准则校验 。 此时 ， 对于配 电网规 源馈 线开始进行深度优先搜索， 保存所获得的相 关联 区域的原始数 划的“ Ｎ－ １ ” 准则校验 ， 可以得到一个基本 指标 据， 接着再对该 区域进行“ Ｎ－１ ” 安全 准则评估分析之后 ， 继续搜寻 下一个 区域 ， 并跳 过之前搜索到的电源馈线， 避免重复， 从而实现分 区域“ Ｎ－ １ ” 准则校验 ， 有效提高评估、 分析速度 。 ｌ ＝鲤 ． ｘ １ ０ ０ ％ （ ｌ １ ｌ ） Ｊ ｒ 一 （ ３ ） 处理双 电源 自动转投 用户 。 当配 电网中线路出现故障时， 如 果需要转供的负荷 中包括双电源 自动转投情况 ， 如具有双 电源 自动 式 中： 为满足完全“ Ｎ－１ ” 安全准则的馈 线比例 ； 力 为总馈线数 ； 所示 的开关Ｎ８ － Ｎ９ 到负荷端区段） 故障 ， 为第 条馈线是否满足完全“ Ｎ－ １ ” 准则校验的标志 ， 若该馈线满 转投用户的分支线路蜘 图１ 或者 双 电源 自动转投用户在该故 障区段下一级或下几级 的线路上 足“ Ｎ－１ ” 准则 校验 ， 则取 ＝ｌ ， 否则取Ｒ ＿ ｉ ＝ Ｏ 。 如 图ｌ 所示的 由开关Ｎｌ ｌ — Ｎ１ ０ 和Ｎ８ 一 Ｎ ７ 构成的区段） ， 则应该首先将 逐段分区“ Ｎ－ １ ” 校验是指对于每一个电源馈线 ， 从馈线首端 到 （ 转换馈线 ， 即当上述２ 种区段故 障时 ， 负荷 端进行全 面搜索、 分析 ， 在 由开关构成的各个 区段 内发生故 障 双 电源 自动转投的用户投切 、
基于隶属度时段划分的配电网动态重构
基于隶属度时段划分的配电网动态重构张珂;吕林;孙宇乐【摘要】为更好地实现配电网优化运行,提出一种基于隶属度时段划分的配电网动态重构方法.以配电网整个时段内综合运行费用最小为目标函数,建立配电网动态重构数学模型.将系统各时段有功网损与电压偏差之比作为系统运行指标,计算指标峰谷隶属度及变化率对时段进行划分.为增强二进制粒子群算法(BPSO)摆脱局部最优解的能力,将模拟退火算法(SA)中基于Mertropolis准则的新粒子接收机制引入BPSO中,克服二进制粒子群算法易陷入早熟收敛的局限性.算例结果验证了所提方法的有效性.【期刊名称】《电力系统保护与控制》【年(卷),期】2016(044)003【总页数】7页(P51-57)【关键词】配电网;动态重构;隶属度;二进制粒子群算法;Mertropolis准则【作者】张珂;吕林;孙宇乐【作者单位】四川大学电气信息学院(四川省智能电网重点实验室),四川成都610065;四川大学电气信息学院(四川省智能电网重点实验室),四川成都610065;四川大学电气信息学院(四川省智能电网重点实验室),四川成都610065【正文语种】中文配电网一般采用闭环设计，开环运行，且呈辐射状，其重构是指通过切换配电网中常闭分段开关和常开联络开关的状态来改变配电网的拓扑结构，以使重构之后的配电网更加安全经济的运行。
目前，配电网重构可以分为两类：静态重构和动态重构。
静态重构[1-10]是针对配电网在单时间断面下的优化重构，国内外对于静态重构的研究已经比较成熟，其求解方法主要有最优流模式法、支路交换及人工智能算法等。
然而，实际配电网中各节点的负荷是随时间变化的，传统的静态重构往往不能满足工程实际的需要。
动态重构则会考虑整个研究时间区间内负荷的变化情况，计及开关操作约束等实际限制条件以确定最优重构方案，更具实用价值。
目前对于配电网动态重构的研究相对较少。
文献[11]采用最优模糊聚类方法，依据不同时间点的负荷数据的内在相似性进行聚类，将配电网动态重构转化为多个以聚类中心为代表的静态重构问题，但该方法较为繁琐复杂，不易实现；文献[12]引入功率矩的概念对重构时段进行划分，以整个时段内运行费用最小为目标函数对配电网进行分层优化重构，但其算法的收敛速度较慢，有待改进；文献[13]将每个时间断面下的优良解构成解集，采用多代理技术来确定动态解；文献[14]综合考虑配电网各时段网损和电压偏差，将二者加权求和作为时段划分的指标依据，采用改进的遗传算法进行重构；文献[15]在重构过程中将没有达到开关操作次数上限的开关作为候选开关，以约束开关操作次数，但其按时间顺序重构，顾头不顾尾，很难保证整个时间区间内重构结果的质量。
考虑分布式新能源动态不确定性的配电网灾后时序负荷恢复方法
考虑分布式新能源动态不确定性的配电网灾后时序负荷恢复方
法
刘菲;林超凡;陈晨;刘瑞环;李更丰;别朝红
【期刊名称】《电力自动化设备》
【年(卷),期】2022(42)7
【摘要】现有弹性配电网负荷恢复研究较少考虑到接入的分布式新能源出力不确定性及其动态更新对负荷恢复策略的影响,同时新兴的动态微电网技术能根据不确定因素的预测曲线灵活调整网络拓扑,进一步提升系统弹性。
为此,提出了一种考虑分布式新能源动态不确定性的配电网灾后时序负荷恢复方法。
建立了基于高斯Copula的不确定因素预测概率分布滚动修正模型,并提出了基于切片采样法的场景生成方法形成分布式新能源出力和负荷的典型场景;在考虑动态微电网划分的基础上,建立了配电网多时段负荷恢复模型;将滚动修正与负荷恢复模型相结合,建立了弹性配电网在线负荷恢复决策框架。
所提方法在改进的IEEE 37节点馈线测试系统中得到了验证,算例结果表明其能充分考虑动态变化的不确定性以及灵活的配电网拓扑对负荷恢复策略的影响,从而有效提高系统的恢复能力。
【总页数】9页(P159-167)
【作者】刘菲;林超凡;陈晨;刘瑞环;李更丰;别朝红
【作者单位】西安交通大学电力系统及其弹性研究所电力设备电气绝缘国家重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TM73
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考虑负荷变化的配电网动态分时段重构余健明,王 征,许 苗(西安理工大学电气工程系,西安710048)摘 要:针对负荷是动态随时间变化而我国负荷峰谷差大,提出了一种配电网动态分时段重构方法以满足实际要求。
该方法将整个时区分成若干个连续的时间间隔,以网损最小为目标函数,分别进行各时间间隔静态重构,得到最优网损曲线以获得各时间间隔开关操作引起的网损下降量,再据此客观指导时段长度的划分,并通过分析不同时段数与网损下降量的关系,确定最优时段数,得出整个时区内比较理想的重构时段长度和数目,从而得到比较理想的可行解。
最后通过IEEE经典算例的验证,结果表明所提方法的有效性。
关键词:配电网络;负荷变化;静态重构;动态重构;时段长度;时段数中图分类号:T M727;T M715文献标志码:A文章编号:1003-6520(2007)09-0125-04Dynamic Reconfiguration of Distribution Network with Dividing Timeand Considering Load ChangesYU Jian-m ing,WANG Zheng,XU M iao(Departm ent of Electr ical Engineering,Xi an University of T echnolo gy,Xi an710048,China) Abstract:Consider ing time vary ing load,this paper pro po ses a new method o f dynamic reconfig uration in distr ibu-tion netwo rk w it h dividing time suitable for load chang es.T he aim is to det ermine o pt imal net wo rk co nfiguration ac-co rding to load v ariat ion over a specified time perio d.T he w ho le time per io d is divided into mult-i time inter vals. Based on the lo ad fo recasting r esults,the optimal lo ss curve is w o rked out thr ough each static r eco nfiguration w ith the indices of minimal losses.By contrasting wit h o rig inal loss cur ve,loss reductio n o f each interv al can be ob-tained.T aking t his as instr uction,the leng th o f each time is divided im perso nally.By analyzing the r elatio n between differ ent time number and lo ss reduct ion o f each t ime,this paper can obtains the relat ively ideal so lutio n.Co nstr aint of operat ion numbers of some sw itches and all sw itches can be consider ed.Consequently,the unnecessary netw o rk reconfig ur atio ns w ith less benefit o r r equirement of chang ing into another better operation mode after a sho rt dura-tion o f time are avoided.16-no de and123-node netwo rk wer e applied in dynamic net wo rk reconfig ur ation,the re-sults show that the pr oposed method can be used to obtain the configur ation with minimum activ e energ y lo sses over a per iod of time and can be used as an advantageous alt er native to the pow er loss minimization met ho ds.Key words:distr ibut ion netw o rk;time va rying lo ad;stat ic r econfigur ation;dynamic reconfig uration;lengt h of each time;t ime number0 引 言目前,针对恒定负荷的静态重构问题,其主要方法有:数学优化算法[1,2],最优流模式法[3,4],开关交换算法[5-7],人工智能算法[8-10]等。
这些研究成果对加快重构速度、全局优化网络等方面具有较大指导意义。
但是,实际配电系统线路上供应的负荷是动态随时间变化的,特别是我国负荷峰谷之差较大,某一时刻的重构方案显然不能满足实际要求。
配电网的环状设计使得网络中存在较多的切换线路,增加了网络的复杂程度[11],故配电网络重构问题是一个大规模非线性组合优化问题。
而考虑负荷变化的动态重构是十分复杂的时空分布非线性组合优化问题,目前主要解决办法[12,13]是根据系统负荷变化规律,对未来某个时区进行分段,可以近似认为每个时间段内的重构方案不变。
但是这样仍存在不足,如文[14]中 对系统负荷曲线进行分段没有考虑到各节点负荷模式的差异,即对负荷曲线较平缓的系统,节点负荷也有可能发生很大变化。
因此根据系统负荷曲线进行分段的方法存在没有完全估计负荷波动的可能。
本文首先提出一种重构时间段划分方法,然后分析了整个时区内网损下降量与时段数的关系。
1 动态分时段重构的数学模型考虑负荷变化的配电网分时段重构是一个复杂的时空分布非线性优化问题。
它的数学模型为:min F loss=min n j=1P L(t j) t j,(1)其中,F loss为系统内总能量损耗;n为配电网络动态重构的总时间段数;t j为第j时段,其对应的长度为 t j;P L(t j)是第t j时段内系统的总有功功率损耗,125第33卷第9期2007年 9月高 电 压 技 术H igh Voltag e EngineeringVol.33No.9Sep. 2007按下式进行计算:P L (t j )= Lii=1r i P 2i (t j )+Q 2i (t j )|U i |2,(2)式中L i 为总支路数;r i 为支路电阻;P i (t j )、Q i (t j )分别为第t j 时段支路i 的有功功率和无功功率;|U i |为支路i 末节点的电压幅值。
应满足的约束条件为:1)供电约束。
配电网络须满足负荷需求,且不能出现孤立节点(即所谓 孤岛 )。
2)网络拓扑约束。
配电网一般为闭环设计,开环运行时要求重构后的配电网络呈辐射状。
3)配电网的潮流约束。
AP =D,其中,A 为节点-支路关联矩阵;P 为馈线潮流矢量;D 为负荷需求矢量。
4)容量约束。
I m min I m (t j ) I m max ,m =1, ,nl,其中,I m max 、I m min 分别为支路m 的电流上限和下限,nl 为支路数。
5)节点电压约束。
U i min U i (t j ) U i max ,i =1, ,nk,其中,U i max 、U i min 分别为节点i 允许的电压上限和下限,nk 为节点数。
6)开关动作次数约束。
为延长开关使用寿命,应尽量减少网络重构过程中开关重复动作的次数。
通常运行部门根据 运行导则 规定,对开关的动作次数有相应限制。
开关动作次数约束有如下2个方程组成:N stotal N stmax ,N s kN s k max ,k =1~n s ,其中,N stotal 是整个动态重构时区内总的开关操作次数,其上限为N stmax ;N s k 是动作开关集中第k 个开关在整个动态重构时区内的动作次数,其对应的上限值为N s k max ,而动作开关集的容量为n s 个。
2 配电网动态分时段重构的求解方法从配电网动态分时段重构的数学模型可见,解决配电网动态优化问题的难点主要在两个方面:①单个时段(某一时间断面)的优化具有空间复杂性;②整个时区内的优化具有时间复杂性。
基于上述认识,本文提出配电网动态分时段重构的求解主要分为两步:①在给定时段数下对整个时区进行时段长度的合理划分;②在第一步的基础上进行最优时段数的确定,最终得到比较适合的时段长度和数目。
2.1 给定时段数下时段长度的划分以一定的时间间隔 t 将整个时区等分, t 的取法依负荷预测数据的时间间隔而定,如0 5h 、1h等。
假设对未来某一天等分, t 取1h,通过对各时图1 开关操作引起的网损下降量曲线Fig.1 Loss reduction curve due to switches operation间间隔进行静态重构(静态重构方法采用文[7]方法),比较重构前与重构后的网损变化,可得到各时间间隔开关操作引起的网损下降量P d ,见图1。
对于那些开关操作引起的网损下降量相对较小的时间间隔避免系统运行方式的切换,这样在给定时段数下可得到尽可能好的时段划分方案。
对配电网进行潮流计算,得出重构前原始网损电量变化曲线P load (k ),然后对各时间间隔以网损电量最小为目标进行静态网络重构,这样就得到了最优网损曲线P loss (k ),定义开关集T 用来存储各间隔(时段)最优重构方式、单个开关操作次数及总的开关操作次数,T k 则表示第k 个时间间隔的最优重构方式。
可得:P switch T k (k)=|P loss T k (k)-P load (k )|,(3)其中, P sw itch T k (k )表示第k 个时间间隔在T k 方式下开关引起的最大网损下降量;P loss T k (k)表示第k 个时间间隔系统在T k 方式下重构后的网损电量。