一種配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)問題是一個(gè)大規(guī)模、混合整形、非線性組合優(yōu)化問題。配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu) 的目的是通過改變線路開關(guān)的狀態(tài)來變換網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，在實(shí)現(xiàn)電力供需平衡的前提下，減少 網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行損耗，并滿足容量和電壓等約束。絕大多數(shù)對(duì)配電網(wǎng)重構(gòu)的研究都是以降低線 損為目標(biāo)的，這需要大量的饋線配電變壓器負(fù)荷數(shù)據(jù)，而我國(guó)配電網(wǎng)的各個(gè)供出負(fù)荷（即配 電變壓器)一般都不量測(cè)，只有在裝設(shè)FTlKFeeder Terminal Unit，饋線終端裝置）的配電 網(wǎng)節(jié)點(diǎn)處才能得到電壓與流過的功率等數(shù)據(jù)，所以配電網(wǎng)嚴(yán)重缺乏量測(cè)數(shù)據(jù)。
[0003] 但是只需知道FTU的量測(cè)數(shù)據(jù)，就可以進(jìn)行以負(fù)荷均衡化為目標(biāo)的配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)， 負(fù)荷均衡率與線損率之間有較強(qiáng)的相關(guān)性，所以可以用以負(fù)荷均衡化為目標(biāo)的配電網(wǎng)重構(gòu) 近似代替以降低線損為目標(biāo)的配電網(wǎng)重構(gòu)，這樣在只能量測(cè)FTU數(shù)據(jù)的情況下就可以進(jìn)行 配電網(wǎng)重構(gòu)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明提供一種配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)方法，僅僅根據(jù)饋線終端裝置的量測(cè)數(shù)據(jù)，以負(fù)荷 均衡化為目標(biāo)，采用時(shí)間遞推合并法進(jìn)行配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)，對(duì)于調(diào)整負(fù)荷、實(shí)行均衡用電、降 低線損、節(jié)約電能具有重要作用。
[0005] 為了到達(dá)上述目的，本發(fā)明提供一種配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)方法，采用時(shí)間遞推合并法進(jìn) 行配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)，將某一時(shí)間區(qū)間按照時(shí)間間隔i等分為若干時(shí)間段，對(duì)各個(gè)時(shí)間段進(jìn)行靜 態(tài)重構(gòu)，根據(jù)負(fù)荷均衡化目標(biāo)對(duì)各個(gè)時(shí)間段的最佳運(yùn)行方式進(jìn)行開關(guān)切換，判斷開關(guān)操作 的總數(shù)是否滿足約束條件，如果不滿足，則調(diào)整時(shí)間間隔i，重新進(jìn)行時(shí)間段劃分，直至滿足 約束條件，則完成配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)。
[0006] 所述的時(shí)間間隔i為自然數(shù)，i的初始值為1，i的單位是小時(shí)。
[0007] 根據(jù)網(wǎng)絡(luò)初始信息，利用改進(jìn)遺傳算法對(duì)各個(gè)時(shí)間段進(jìn)行靜態(tài)重構(gòu)，得到各個(gè)時(shí) 間段內(nèi)的最佳運(yùn)行方式。
[0008] 所述的負(fù)荷均衡化目標(biāo)為：判斷相鄰時(shí)間段的負(fù)荷均衡率關(guān)系A(chǔ)是否小于相鄰時(shí) 間段的負(fù)荷均衡率閾值A(chǔ) S，如果是，使相鄰時(shí)間段中的后一時(shí)段繼續(xù)采用前一時(shí)段的最佳 運(yùn)行方式，如果否，進(jìn)行開關(guān)切換，使后一時(shí)段采用本時(shí)間段的最佳運(yùn)行方式；
[0009] 其中，相鄰時(shí)間段的負(fù)荷均衡率閾值△ S為定值0.05,相鄰時(shí)間段的負(fù)荷均衡率關(guān) 系A(chǔ)=(vl-V2)/V2，vl是相鄰時(shí)段中，后一時(shí)段用前一時(shí)段的最佳運(yùn)行方式運(yùn)行得到的負(fù)荷 均衡率， V2是后一時(shí)段用其自己的最佳運(yùn)行方式運(yùn)行得到的負(fù)荷均衡率。
[0010] 較佳地，所述的配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)方法包含以下步驟：
[0011] 步驟S1、將某一時(shí)間區(qū)間按照時(shí)間間隔i等分為若干時(shí)間段；
[0012] 其中，i為自然數(shù)，i的初始值為l，i的單位是小時(shí)；
[0013] 步驟S2、對(duì)各個(gè)時(shí)間段進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測(cè)，根據(jù)負(fù)荷預(yù)測(cè)的結(jié)果，讀入網(wǎng)絡(luò)初始信息；
[0014] 所述的網(wǎng)絡(luò)初始信息包含:支路參數(shù)、各個(gè)時(shí)間段的負(fù)荷數(shù)據(jù)；
[0015] 步驟S3、根據(jù)網(wǎng)絡(luò)初始信息，利用改進(jìn)遺傳算法對(duì)各個(gè)時(shí)間段進(jìn)行靜態(tài)重構(gòu)，得到 各個(gè)時(shí)間段內(nèi)的最佳運(yùn)行方式；
[0016] 步驟S4、判斷相鄰時(shí)間段的重構(gòu)方式是否相同，如果是，進(jìn)行步驟S5,如果否，進(jìn)行 步驟S6;
[0017] 步驟S5、將該兩個(gè)時(shí)間段合并為一個(gè)時(shí)間段，進(jìn)行步驟S6;
[0018]步驟S6、依次計(jì)算相鄰時(shí)間段的負(fù)荷均衡率關(guān)系A(chǔ)=(vl-V2)/v2,其中，vl是相鄰 時(shí)段中，后一時(shí)段用前一時(shí)段的最佳運(yùn)行方式運(yùn)行得到的負(fù)荷均衡率，v2是后一時(shí)段用其 自己的最佳運(yùn)行方式運(yùn)行得到的負(fù)荷均衡率；
[0019] 步驟S7、判斷相鄰時(shí)間段的負(fù)荷均衡率關(guān)系A(chǔ)是否小于負(fù)荷均衡率閾值A(chǔ)S，如果 是，進(jìn)行步驟S8，如果否，進(jìn)行步驟S9;
[0020] 其中，負(fù)荷均衡率閾值Δ s為定值0.05;
[0021] 步驟S8、使相鄰時(shí)間段中的后一時(shí)段采用前一時(shí)段的最佳運(yùn)行方式，進(jìn)行步驟 S10；
[0022] 步驟S9、進(jìn)行開關(guān)切換，使后一時(shí)段采用本時(shí)間段的最佳運(yùn)行方式，進(jìn)行步驟S10;
[0023] 步驟S10、統(tǒng)計(jì)開關(guān)操作的總次數(shù)，判斷總次數(shù)是否滿足開關(guān)約束條件，如果是，則 結(jié)束，如果否，則令時(shí)間間隔i = i+l，返回進(jìn)行步驟S1;
[0024] 其中，開關(guān)約束條件是一個(gè)固定的數(shù)值。
[0025] 所述的利用改進(jìn)遺傳算法對(duì)各個(gè)時(shí)間段進(jìn)行靜態(tài)重構(gòu)包含以下步驟：
[0026] 步驟S301、根據(jù)網(wǎng)絡(luò)初始信息生成初始種群模塊，產(chǎn)生初始種群；
[0027] 將配電網(wǎng)絡(luò)中的開關(guān)狀態(tài)用0和1進(jìn)行編碼，0表示分閘狀態(tài)，1表示合閘狀態(tài)，每個(gè) 開關(guān)占據(jù)染色體的一位，各開關(guān)狀態(tài)組合在一起形成了一條染色體，染色體的長(zhǎng)度即為網(wǎng) 絡(luò)中所有開關(guān)的數(shù)目，初始種群模塊是得到的一個(gè)染色體個(gè)體，初始種群是若干個(gè)染色體 組成的染色體群體；
[0028]步驟S302、計(jì)算初始種群中各個(gè)染色體的適應(yīng)度值；
[0029] 適應(yīng)度函數(shù)是由目標(biāo)函數(shù)變換而成；
[0030] 適應(yīng)度函數(shù):F(X)=0，f(X)2Cmax);
[0032] Cmax為一個(gè)給定的常量，數(shù)值為10;f(x)為目標(biāo)函數(shù)；
[0033]以負(fù)荷均衡化為目標(biāo)的配電網(wǎng)重構(gòu)目標(biāo)函數(shù):f=minRLCa;
[0034] 一個(gè)配電網(wǎng)中所有聯(lián)絡(luò)開關(guān)的饋線偶的負(fù)荷均衡率最大者為該配電網(wǎng)的負(fù)荷均 衡率RLCa :
[0035] RLCa=max[RLCi,RLC2i,……，RLC2i]，i eL;
[0036] 聯(lián)絡(luò)開關(guān)TSi的饋線偶的負(fù)荷均衡率RLCi為：
[0037] RLCi=rnax[lm,m, ln,n]/min[lm,m, Ιη,η] ,Ι?,ηΕχ；
[0038] 其中，χ為饋線偶中所有源點(diǎn)的集合，L表示配電網(wǎng)中所有聯(lián)絡(luò)開關(guān)的饋線偶的集 合；
[0039] 步驟S303、按照輪盤賭方法得到每個(gè)初始種群中染色體的選擇個(gè)數(shù)，并對(duì)初始種 群進(jìn)行精英選擇；
[0040] 精英選擇:為了防止由于選擇誤差或者交叉和變異的破壞作用而導(dǎo)致當(dāng)前群體的 最佳個(gè)體在下一代丟失，把群體中適應(yīng)值最高按10%的個(gè)體直接復(fù)制到下一代而不進(jìn)行交 叉配對(duì)；
[0041] 步驟S304、按照染色體的選擇個(gè)數(shù)，對(duì)相應(yīng)的染色體進(jìn)行淘汰選擇；
[0042] 從經(jīng)過精英選擇的群體中淘汰10%的較差個(gè)體，形成新的群體；
[0043]步驟S305、計(jì)算自適應(yīng)控制后的交叉概率，進(jìn)行交叉操作；
[0044]自適應(yīng)交叉概率Pc:
[0045] Pc = kl(fmax-f )/ (fmax-favg) ,f > favg
[0046] Pc = k2,f <favg
[0047] 其中，fmax是群體中的最大適應(yīng)值;favg是群體平均適應(yīng)值;f是要交叉的兩個(gè)個(gè)體 中較大的適應(yīng)度值;ki和k2是大于0小于1的常數(shù)；
[0048] 交叉操作:在個(gè)體碼串中隨機(jī)設(shè)定一個(gè)交叉點(diǎn)，實(shí)行交叉時(shí)，該點(diǎn)之后的兩個(gè)染色 體部分結(jié)構(gòu)進(jìn)行互換，生成兩個(gè)新的個(gè)體；
[0049] 步驟S306、計(jì)算自適應(yīng)控制后的變異概率，進(jìn)行變異操作；
[0050] 自適應(yīng)變異概率Pm:
[0051 ] Pn = k3(fmax-fl)/(fmax-favg) ,fl > favg
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