基于潮流计算的配电网重构方法

2007年9月Power System Technology Sep. 2007 文章编号：1000-3673（2007）17-0060-04 中图分类号：TM727 文献标识码：A 学科代码：470·4051

基于潮流计算的配电网重构方法

韩学军1，陈 鹏1，国新凤1，李 明2

（1．东北电力大学电气工程学院，吉林省吉林市 132012；

2．北京电研天地有限责任公司，北京市海淀区 100094）

A Power Flow Based Reconfiguration Method of Distribution Networks

HAN Xue-jun1，CHEN Peng1，GUO Xin-feng1，LI Ming2

（1．Institute of Electrical Engineering，Northeast Dianli University，Jilin 132012，Jilin Province，China；

2．Beijing Electric Power Research World Co., Ltd.，Haidian District，Beijing 100094，China）

ABSTRACT: To reduce the network loss in distribution networks, a power flow calculation based reconfiguration method for distribution networks is proposed. On the basis of power flow calculation of single ring network and by means of calculating the network loss increments for two situations that the circuit breakers at both sides of the node with lowest voltage in the ring network are switched off respectively the optimal circuit breaker to break the ring can be obtained. The proposed method is as following: for the condition that all circuit breakers in a distribution network are switched on, firstly finding out the optimal circuit breakers in each ring that is to be switched off successively to make the distribution network recovering to radial state; then switching on related opened circuit breaker one by one to form a single ring network; and then finding out the optimal circuit breaker to be switched off until the optimal result of whole distribution network is obtained. Using the proposed method to reconfigure two test systems, the reconfiguration results show that with the proposed method the reconfiguration of distribution network can be implemented more quickly. Comparing with the reconfiguration results by other methods, the correctness and superiority of the proposed method are validated.

KEY WORDS: distribution networks；power flow calculation；network reconfiguration；power loss increment

摘要：为减小配电网的能量损失，提出了一种基于潮流计算的配电网重构方法。在单环网潮流计算的基础上，通过计算环网中电压最低的节点两侧开关分别断开后产生的网损增加量得到了最优解环开关。在配电网所有开关闭合的情况下，逐次求得各个环中的最优断开开关，然后使网络恢复成辐射状，然后逐次闭合各断开开关形成单环网，求得各单环网中的最优打开开关，直至得到整个网络的最优结果为止。采用该方法对2个测试系统进行重构，结果表明采用该方法可以较快地得到重构结果，与其它方法的比较结果也验证了该方法的正确性和优越性。

关键词：配电网；潮流计算；重构；网损增加量

0引言

配电网通常是闭环设计、开环呈辐射状运行的。为减小系统网损、提高电压质量、隔离故障区域、实现负荷平衡，可根据网络中负荷的变化情况改变分段开关和联络开关的状态，实现对配电网的重构。配电网重构是一个非线性的整数规划问题，进行重构时不但要力求找到全局最优解，而且要提高求解速度。目前，配电网重构的主要方法有支路交换法[1-4]、最优流模式法[5]和人工智能法等。支路交换法以网络初始结构为基础，分别对各环网进行优化，由于需要计算潮流的次数较少，所以求解速度较快，但配电网的重构结果依赖于网络的初始结构。在最优流模式法中，所有开关形成弱环网，以网损增量最小为前提，每打开一个开关就对该环网进行解环，直至网络恢复为辐射状。最优流模式法的重构速度很快，但理论依据不足，因此文献[6]在最优解最小的几个开关中取能够产生最小网损增加量的开关为断开开关。人工智能法，如遗传算法[7-8]、模拟退火法[9]、禁忌搜索法[10]等广泛用于配电网重构，并取得了理想的结果，但这类方法的重构速度较慢，不适于在线重构。

本文在潮流计算的基础上，根据支路交换法的结论对环网进行分析，每次找到一个环的最优打开开关，根据所有环的最优断开开关得到配电网重构的近似解。断开上述包含断开开关的序列中的开关使网络恢复为辐射状，逐次闭合序列中的开关形成