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。
启发式算法 是最早提 出的一种配 网优 化重构 的方法 ，
性等 目标而进行 的对 原有配 电网络 结构重新调 整的这样一
种 过程 。按调整 的要求不 同可 以分为 网络优化 重构和故 障
恢 复重 构 。
它是在 没有考虑 网络约 束的情况下 ，采用启发 式算法规则
来考虑 网损最小 的配 网优化重构 ，缺点是优化 算法的计算 时 间长 、费时 。针 对经 典的 启发 式算法 的一些 缺点 ，又有 学者提 出 了改进 的启发式算法 。如 以功率损耗 最小为 目标
配 电网网络 重构 方法综述
陈浩河
（ 广 东电 网公 司 中山供 电局 ，广 东 中山 ５ ２ ８ ４ ０ ０）
摘 要 ：配 电网网络 重构可 以提 高１ Ｏ ｋ Ｖ ￣ ５ 网络运 行 的可靠性 、经济性和供 电 质 量 ，对 于 配网 自 动化 系统 （ 特别
是城区电网自 动化 系统 ） 建设和应用具有非常重要的意义。文章对配电网网络重构方法包括优化重构和故障恢 复 的研 究历史和现状进行 综合分析 ，阐述 了各种 方法的优势和存 在的 问题 ，为下一 步的深入研究指 明方向 。 关键词 ：配 电 网； 网络 重构；故 障恢 复
２ ０ １ ３ 年第２ ９ 期
（ 总 第 ２ ７ ２ 期 ）
中阂高 新技末企ｌ 业
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ＮＯ． ２ ９． ２ ０ １ ３
（ Ｃ ｕ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ ｔ ｙ Ｎ Ｏ． ２ ７ ２）
成二进 制字符 ，类似 于基 因链 ，再模拟生物进 化的过程 ， 加入 一些限定条件 后 ，通过基 因链之 间的基 因突变等操 作
并迭 代进化 ，得 到网络 的最优 结构 。蚁 群进 化算法 的灵感 来源 于蚂蚁在 寻找食物过程 中发现路径 的行为 。蚁群 算法
也是一种模拟进化算法 ，参考 文献 ［ ３ ］ 通过取消蚁群算法常
迭代过程 来寻求最优 值。遗传算法 是一种模拟 进化算法 ， 它 的 目标 值也是可 以 自由选定 ，它 把配 网的开关状态转化
优化 重构势在必行 。但 是 ，复杂 的配 网分段 开关 的数量 已 经很 大 ，其组合数量 更是惊人 ，通 过简单 的穷举 算法尝试 进行 网络重构 已经变 得不可能 。为此 ，必须研 究合适 的算
这就是配 网优 化重构 。当馈 线发生故 障时，如何快速 地隔 离故障，恢复用户供电，这 就是配 电网络 的故 障恢复 。
这些年来 ，随着 国民经 济的高速 发展 ，配 电网络也越 来越 复杂 ，因而 ，如何进行配 网优 化重构和故 障恢复 ，成
２ ． ２ 人 工智 能算 法
配 网 网络重构 算法其实 就是一种在对配 网进行重 复潮 流计算寻 找 目标值 的搜 索算 法 ，因此近 年来发展 起来的一 些人工智 能算法都被 学者应用到配 网优 化重构 当中去 ，取 得 了一些研究成果 。这些算法有很多 ，目标值也不一样 。 人工 神经 网络法 的 目标值是 实现有功 网损最小 ，它根 据 每 个配 网 区域 负荷 的不 同 ，用人 工神 经 网络 估计 输 入
中图分 类号 ：Ｔ Ｍ ７ １ １ 文 献标 识码 ：Ａ 文章 编号 ：１ ０ ０ ９ — ２ ３ ７ ４（ ２ ０ １ ３ ） ２ ９ — ０ １ ２ ４ — ０ ２
算 法都在这 些基础上发展起来 的。
一
１ 概述
配 电网网络重构是指 为 了提高配 网供 电可靠性 、经济
用的启发值和 首支路选择 随机化 的方法 ，扩大搜索 范围 ， 使算法可以跳出局部最优化陷阱，改善搜 索效果。
２ ． １ 经典 的优 化 算法
况 。环状 结构 的配 电馈 线因开环 点的变化而 引起 网络结构 发生 变化 ，从而使 得网络结构优 化重构成为可 能 。在配 网
正常运 行情况下 ，因馈线各段 负荷 的变化 ，需要 通过一定 的算 法来调整馈 线的分段开关 （ 即开环 点），从而使得馈 线负荷分配最 佳，损耗最 小等 目的 的配 网运 行方式调整 ，