配电网重构及其优化算法设计研究
配电网络重构模型中TS算法的应用浅析

方式 能减 少 故 障停 电时 间 以及 预 安排 停 电时 间 , 高 可靠 性 。 提 同时还 的基础。移动 的方式有许 多种 , 例如单步移动、 交换移动和多点移动 可 将 电力 网络 的 总损 耗 值 大 大降 低 。 而 , 网重 构 是 一 个 N 然 配 P难 的 等 , 体 采 用 哪 种移 动 因 研 究 的 问题 而 异。在搜 索寻 优 的过 程 中 , s 具 丁 组 合优 化 问题 , 举 易造 成 组合 爆 炸 。 因 此 , 穷 人们 采 用 了各种 近 似 技 选 择 在 约 束条 件 下 能使 目标 函数 改进 最 大 的一 个 移动 ,如 果 不 存在 术 和 启 发式 算 法 , 以及 随 机 优化 方法 。T S算 法是 一种 新 兴 的现 代 启 这 样 的移 动 , 退 而 选 择使 目标 函数 退 化 最 小 的一 个 移动 。 则 发 式寻 优 技术 , 适合 于 求解 组 合 优 化 问题 , 能 以很 大 的概 率 跳 出局 并 311 单 步 移动 .. 部最 优 解 。 配 电网 络重 构 作 为优 化 网 络 、 低 线损 的 一 项 重要 手段 , 降 312 交换 移 动 ._ 受 到广 大研 究 人 员 的重 视 。 网络 重 构 包 括城 市 配 电网和 农 村 配 电 网 交换 移 动 由两 个 单 步移 动 组 合 实现 对配 网重 构 问题 而言 , 物 其 的 重构 。 市 电网 的特 点 是 大量 使 用 地 下 电缆 , 有环 形结 构 而通 常 理意义为: 城 具 合上开关 i 的同时打开开关 j 。 以辐射形运行 , 具有相对较高的可靠性 , 通常 以网损最小为 目标进行 32 T b 表 . a u 配电网络重构。农村用 电量相对较小,对供 电可靠性要求也相对不 Tb a u表 是 T S算法 的 关键 , 是 其 区 别于 其他 算法 的最 明 显 的 也 高 , 村 电网 中主 要 使 用架 空 线 , 初 系统 是 按 照 辐射 形 设计 , 来 , 特 点 。它用 来 存 放 已经 发 生 的移 动 的 逆移 动 , 要 是 存在 于 T b 农 最 后 只 a u表
基于强化学习的配电网络重构系统

基于强化学习的配电网络重构系统基于强化学习的配电网络重构系统现代社会对电力供应的需求越来越高,而配电网络作为电力供应链的重要环节,需要不断地进行优化和重构以适应不同的需求和变化。
为了实现配电网络的智能化管理和高效运行,一种基于强化学习的配电网络重构系统应运而生。
一、强化学习的基本原理强化学习是一种通过智能体与环境的交互来实现目标最大化的学习算法。
在配电网络重构系统中,智能体可以是一个具有学习和决策能力的程序或机器,环境则是指配电网络的状态和运行情况。
强化学习根据智能体采取的行动和环境的反馈来调整智能体的策略,以达到最优化的效果。
二、配电网络重构的问题定义配电网络重构是指通过调整配电网的拓扑结构和参数配置来实现电力供应的最优化。
传统的配电网络重构方法往往基于经验和规则,无法适应复杂多变的电力需求。
而基于强化学习的配电网络重构系统则可以根据实时的电力需求和网络状态,通过学习和优化来实现最优的重构决策。
三、强化学习在配电网络重构中的应用1. 状态空间定义:通过传感器和监测装置获取配电网络的实时状态,包括电流、电压等信息。
将这些信息作为状态空间的定义,构建配电网络的状态模型。
2. 行为空间定义:将配电网络重构过程中可能采取的不同操作或控制动作定义为行为空间,如线路切断、线路连接、设备调整等。
3. 奖励函数设计:通过定义适当的奖励函数来评估各种重构操作的效果,如电力损耗、电力负荷平衡等指标。
4. 策略学习和更新:通过与环境的交互,智能体不断学习和更新其策略,选择对应于当前状态的最优行动,以最大化累积奖励。
5. 重构决策执行:根据学习到的最优策略,实施相应的重构决策,调整配电网络的拓扑结构和参数配置。
四、基于强化学习的配电网络重构系统的优势1. 自适应性强:强化学习算法可以根据配电网络的实时状态和需求变化,智能地调整重构决策,适应复杂多变的电力供应情况。
2. 效率高:强化学习算法可以通过不断的学习和优化,找到最优的重构策略,减少电力损耗、提高电力负荷平衡和供电可靠性。
配电网优化规划

配电网优化规划一、引言配电网是城市电力系统的重要组成部分,它负责将高压输电网的电能分配到终端用户。
随着城市规模的不断扩大和电力负荷的增加,配电网的规划和优化变得越发重要。
本文将介绍配电网优化规划的相关内容,包括现状分析、问题识别、优化方案设计和实施措施等。
二、现状分析1. 配电网基本情况:包括配电网的拓扑结构、设备容量、负荷分布等信息。
2. 现有问题:通过对配电网的运行数据和用户反馈进行分析,识别出存在的问题,如负荷不均衡、设备过载、电压波动等。
三、问题识别1. 负荷分析:对配电网的负荷进行详细分析,包括负荷的季节变化、日变化等情况,找出负荷高峰期和低谷期。
2. 设备评估:对配电设备的状态进行评估,包括设备的老化程度、容量利用率等指标,找出存在故障隐患或性能不足的设备。
3. 电压分析:对配电网的电压进行分析,包括电压的稳定性、电压降等指标,找出存在过高或过低电压的问题。
四、优化方案设计1. 负荷均衡:通过调整配电网的负荷分配方式,使得各个供电支路的负荷更加均衡,减少负荷集中现象。
2. 设备升级:根据设备评估结果,对老化设备进行更换或升级,提高设备的容量和性能,以满足未来负荷增长的需求。
3. 电压控制:通过调整变压器的接线方式、安装电压调节装置等措施,控制配电网的电压在合理范围内,提高供电质量。
4. 新能源接入:考虑新能源的接入情况,如光伏发电、风力发电等,优化配电网的供电结构,提高能源利用效率。
五、实施措施1. 规划编制:根据现状分析和优化方案设计,编制配电网优化规划的详细方案,包括工程量、投资估算等内容。
2. 设备更新:根据优化方案设计,逐步更新配电设备,确保设备的正常运行和性能提升。
3. 建设工程:根据规划方案,进行新设备的安装、线路的改造等建设工程,确保优化方案的实施。
4. 运行监测:建立配电网的运行监测系统,实时监测配电设备的运行状态和负荷情况,及时发现和解决问题。
5. 宣传教育:通过宣传教育活动,向用户普及配电网优化的重要性,提高用户的用电意识和节约用电意识。
配电网优化规划

配电网优化规划配电网优化规划是指对现有的配电网进行分析、评估和改进,以提高电力供应的可靠性、效率和质量。
优化规划旨在通过合理的设计和布局,使配电网能够满足不断增长的电力需求,并在发生故障或者其他异常情况时能够快速恢复供电。
一、配电网现状分析在进行优化规划之前,首先需要对配电网的现状进行全面的分析。
这包括采集配电网的基本信息,如供电负荷、变电站容量、路线参数等。
同时,还需要采集配电网的运行数据,如供电可靠性指标、故障率、平均停电时间等。
通过对现状的分析,可以全面了解配电网的运行情况,为后续的优化规划提供依据。
二、需求预测和负荷分析根据历史数据和未来的发展趋势,对未来一段时间内的电力需求进行预测。
这包括考虑经济发展、人口增长、用电习惯等因素的影响。
同时,还需要对负荷进行详细的分析,包括负荷曲线、负荷峰值等。
通过需求预测和负荷分析,可以确定配电网的承载能力和未来的发展方向。
三、配电网评估和改进根据现状分析和需求预测的结果,对配电网进行评估,并提出相应的改进方案。
评估的内容包括路线容量、变电站容量、供电可靠性等。
通过评估,可以确定配电网的薄弱环节和改进的重点。
改进方案可以包括路线改造、变电站扩容、设备升级等措施,以提高配电网的可靠性和供电质量。
四、配电网优化设计在评估和改进的基础上,进行配电网的优化设计。
优化设计包括路线布局、设备配置、保护措施等方面的考虑。
通过合理的设计,可以使配电网的供电路径更短、路线电阻更小,从而提高供电效率。
同时,还需要考虑配电网的可靠性和安全性,确保在发生故障时能够快速恢复供电。
五、配电网规划实施在完成优化设计后,需要制定配电网规划实施方案。
这包括确定实施的步骤、时间安排、资源投入等。
同时,还需要考虑实施过程中的风险和问题,并提出相应的应对措施。
配电网规划实施需要有明确的组织和协调,确保各项工作的顺利进行。
六、配电网规划效果评估在实施配电网规划后,需要对其效果进行评估。
评估的内容包括供电质量、供电可靠性、经济效益等方面的指标。
中压配电网的网络重构方法研究

摘要 : 主要 针 对 中压 配 电 网运行 时 在 满 足 可 靠 性 的 基 础 上 如 何 降低 线 损 的 问 题 , 出 了 改进 的 提 多种 群 遗 传 算 法进 行 中压 配 电 网 网络 优 化 ( 重 构 ) 并 建 立 了 最 小 网损 配 网 重 构 的 数 学 模 型 , 即 , 最后 通 过 实例 分 析 了 配 网重 构 算 法 的 有 效 性 和 配 网重 构 的 经 济 效 益 。 关键词 : 中压 配 电 网 ;网络 重 构 ;遗 传 算 法
(MS A)f ercn grt no MV D r sd a dam te ai o e o ter of uai r I G o t of uai f P N i po e . n a m t s dl f cn g rt nf r h e i o s p o h cm h e i oo
维普资讯
第3 0卷 第 4期
2O O 2年 8月
浙 江 工 业 大 学 学 报
J OUR NAL OF Ⅱ m A NG UNI ER I F T HN OGY V STY O EC OL
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i e e so lo h a c n m e e  ̄ r m e o f u a o fv n s ft e a g rtm d t e e o o c b n f fo t e rc n g r f n. h i n h i i h i i
Ke r s m d l vl g w rds b t n ntok( P N) e okrcn g rf n e e ca o ywod : de oa ep e i r ui e r MV D ;n t r of ua o ;gnt l — i — t o t i o w w e i i i g
配电网重构方案Hopfield神经网络算法研究

摘 要 : 对 配电 网辐射 状 运行 的特 点 , 出 了以 H p e 针 提 ofl 经 网络 为 基 础 , i d神 以降低 网损 为 目标 函数 的 配 电 网重 构方 案 算法 : 先利 用 H p ed神 经 网络 来确 定各 个 节点 的入度 , 首 of l i 然后 根 据 节 点入 度 确 定线路 是 否投 入 运行 , 由此确 定各联 络 开 关 的状 态 , 并 最终 确 定 配 电 网 重构 方 案. 出 了神 经 网络 给
能量 函数和求解方法, 能量函数 同时考虑到 了辐射状运行 、 网损最低和某些线路可能无联络开关的 问题. 通过对 IE E E一三电源电网进行计算 , 所得 结果和遗传算法基本一致, H e 神 经网络通 而 0 l d 过解微分方程组确定最优 解的计算时间相对较 少. 关键 词 : 电网重 构 ; p e 配 Hof l 经 网络 ; i d神 能量 函数
中图分 类号 : M 2 T 77 文献 标 识码 : A
配电网具有 “ 闭环设计 、 开环运行 ” 的特点 , 通 过重构可以保证供 电的可靠性. 最优配 电网络重构
最早 由 Mel rn和 B c 出 , 方法 以 网损最 低 为 目 i ak提 其
了关于配 电网规划及重构问题的总体解决方案.
为了用 H p e ofl i d神经 网络求解线路运行状 态 , 必须建立表明优化状态 的神经 网络的模型. 了书 为 写方便 , 本文将电源点 的编号列为 0 一1 一 , , 2以此
类 推 . 文建 立如 表 1所示 的矩 阵 : 本
表 1 线路选择表
Ta 】 b. Th e e t t bl i t i ton n t r i e e s l c a e ofd s rbu i e wo k e r ut
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
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配电网重构及其优化算法设计研究
作者:唐文发
来源:《科技创新导报》2015年第12期
摘要:目前,我国的经济发展速度较快,群众的生活和企业的生产都需要大量的电力,这既给我国的电力事业提供了良好的发展环境,同时也为我国电力供应技术提出了严峻的挑战。
电网重构是一种提升配电网络运行效率的最有效手段之一,同时还可以有效地提高供电安全性。
该文即是对配电网重构及其优化算法设计进行的讨论,其中主要分析了数学优化法、最优流模式法、开关交换法以及智能优化算法等,并对其优缺点进行了阐述,以期能为相关工作提供参考。
关键词:配电网重构优化算法研究
中图分类号:TM27 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2015)04(c)-0238-01
配电网系统是整个电力供应系统中的重要组成部分,其主要的功能就是将电力企业生产的电能传输到用户处进行使用,目前我国已经实现了配电网自动化发展,增加了配电网运行的效率和稳定性。
但我国对于电力的需求量在不断增加,因此,也必须实行新的方法来实现更高效的运行,配电网重构就是较好的方法之一,其能够有效降低电力输送损失、平衡负载、提高供电效率和质量。
1 配电网重构的概述
配电网重构概念最早是在20世纪70年代提出的,其主要目的是为了改变传统配电网开关形式,从而转变其基础结构和运行模式的过程。
而随着现代电力技术的不断进步,其配电网的重构方法也在逐渐衍变,同时在不同的电网运行情况下,配电网重构的目的性也就不同。
当整个配电网处于正常运行状态时,对配电网进行重构的主要目的在于降低电力在传输过程中所要产生的损失,降低配电网超负荷运行的情况,提升配电网的输电质量,尽可能使得配电网中的各结构保持平衡。
而当配电网在运行中出现故障时,利用配电网重构方法可以有效的对事故区域进行隔离,这样可以避免因事故带来的进一步损失,同时也可以保证其余电网结构不受影响,保证地区的电力供应。
另外还可以利用开关将事故区域的电力供应取消,这样就可以保证维修人员在检修的过程中不会发生危险,加快维修速度。
由此可以看出,对配电网进行重构的目的有很多种,但总体说就是保证配电网正常运行,提高配电网运行效率,快速排除故障,提高配电网的安全性。
但在实际工作中,对配电网进行重构也面临着较大的阻碍,其中主要包括配电网重构的潮流阻碍,变压器或输电线路中允许通过的最大电流不同,反馈线路的容量不同,输电线路对于电压的负荷能力不同,同时还需要在保证标准供电需求的基础上完成配电网重构工作。
因此,在进行这项工作前,首先要对配电网的结构进行了解,通过优化算法对重构方案进行相应的设计,以保证重构后的配电网各结构之间能够稳定运行。
2 配电网的优化算法
2.1 数学优化法
国外学者对于配电网重构方法的研究比较深入,这主要因为其电力技术的发展较为成熟,各类相关理论体系在研究的过程中都能够得到相应的技术支持。
在配电网重构优化算法中,数学优化法是上个世纪提出的,其主要是将这一问题放在了线性数学层面进行解答。
通过这种方法重构的配电网能够形成独立的开关状态,可以帮助重构设计者寻找到最好的重构方法。
但是这种方法也存在着一定的缺点,首先,其所使用的计算方式为直流潮流算法,在计算负荷过程中是以恒定的做功电流进行表示的。
这种方法虽然计算较为简单,对于小范围的配电网重构来说比较方便,但在运用到大规模、大范围的配电网中时就显得较为不足,在计算过程中所需要消耗的时间较多。
但目前大部分学者对于这种优化计算方法还是比较认可,因为其可以不依赖于配电网的原始结构进行有效计算,得出的结果质量较高,但其在应付结构复杂的配电网时经过的计算步骤较多,因此,可以根据配电网的实际情况进行选择。
2.2 最优流模式法
最优流模式法主要是为了用来减小配电网络在输电过程中造成的电力损失而提出的。
众所周知,电流在传输的过程中会产生一定的损失,其与输电线路的电阻、电流负荷率等有着一定的关系,其损失主要是由于输电过程中电流能量转化为热能流失而造成的。
利用最优流模式法对配电网的重构方案进行设计时,其首先需要将所有的开关进行闭合,使得配电网内形成一个多环结构,在分别满足KCL和KVL的条件下求得配电网内的电流分布情况,而这也就是最优流模式。
其次,选择将其中电流量最小的环开启,计算新的最优流数值,并以此重复,直到整个配电网被完全开启,这样就可以计算整个配电网在最小电流损失下的运行情况。
这种方法将复杂的计算和设计过程进行了简化,能够有效提高配电网重构工作的效率,但其也具有着一定的缺点。
在对配电网中各环状网络进行开启时,其互相之间也有着一定的影响,电流的相互作用使得计算结果与实际情况存在着较小的误差,因此如果想用这种方法设计配电网重构的方案,就必须要做到对各环状网络进行快速开启和计算,减小误差带来的影响。
2.3 开关交换法
开关交换法主要是用开关控制配电网中的电流,以此计算各节点注入电流的差异,并根据其开关开启关闭的组合寻找配电网的最优重构模式。
这种方法不需要进行大量的计算,只需要了解开关开启和闭合过程中相应区域内配电网的供电损失情况即可,减小了计算量,对于线性数学知识要求低。
但这种方式的缺点在于其每次只能对一对开关进行考量,所给出的结果也不是参照于原始配电网结构,因此通过这种方法虽然较为简便,但其只能对区域内的配电网进行重构,无法对整体进行有效的反应。
2.4 智能优化算法
目前研究出的智能优化算法有很多种,其中主要包括模拟退火、遗传、禁忌搜索、人工神经网络以及专家系统算法等。
其主要就是借助现代计算机科技对配电网重构方案进行大胆的假设和计算,能够有效提高计算速率,但这类算法大多过于依赖原始配电网数据,因此需要进行结合才能够取得更好的效果。
3 结语
配电网作为电力输送过程中最重要的环节,相关研究者应该不断加深对于其重构工作的研究,不断提高配电网的输电效率,减小事故对输电的影响,降低输电消耗,提高资源利用率。
参考文献
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[3] 贾彦兵.基于混合算法的配电网重构的研究与应用[D].东北电力大学,2011.
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